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Appunti Surface Engineering
Politecnico di Milano materials engineering and nanotechnology - ingegneria dei materiali e delle nanotecnologie 2018
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La cromatura è un processo di rivestimento elettrolitico su substrati conduttivi, distinguibile in funzionale per aumentare durezza e resistenza all'usura o decorativo per conferire estetica. Il sistema richiede anodi insolubili in piombo additivato, un elettrolita a base di acido cromico e solforico con catalizzatori al fluoro, oltre a sistemi di raffreddamento e agitazione essenziali. Le reazioni redox avvengono al catodo per depositare cromo metallico e all'anodo per ossigeno che elimina gli ioni trivalenti, richiedendo un controllo rigoroso della temperatura e della composizione chimica.
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- La cromatura distingue tra applicazioni funzionali, che utilizzano spessori elevati per aumentare durezza e resistenza all'usura tramite cromo esavalente, e applicazioni decorative, che impiegano strati sottilissimi su substrati pretrattati per conferire finiture estetiche.
- Il processo di elettroplaccatura richiede un sistema galvanico complesso composto da anodi insolubili in piombo additivato, catodo conduttivo, serbatoi in acciaio inox o titanio con filtri e scambiatori di calore per mantenere la temperatura entro limiti rigorosi.
- L'elettrolita è una soluzione acquosa contenente triossido di cromo che forma acido cromico e dicromico, stabilizzata da acido solforico come conduttore ionico e fluoro come catalizzatore per favorire la deposizione del metallo sul catodo.
- Sul catodo avviene la riduzione degli ioni dicromato a cromo metallico con formazione di acqua, mentre al catodo si verificano reazioni secondarie che consumano energia generando idrogeno gas e cromo trivalente.
- Al contrario del catodo, gli anodi in piombo subiscono ossidazione per formare ossido di piombo solido, eliminando il cromo trivalente presente nella soluzione e prevenendo l'aumento della sua concentrazione tossica nell'elettrolita.
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Di cosa parla l'insegnamento
SURFACE ENGINEERING · 1° anno · 2° semestre · 5 CFU · ICHI-01/A
The course is aimed at providing the fundamental concepts of surface science (e.g. surface morphology, surface energy, and surface forces), adhesion phenomena, wear mechanisms, friction and lubrication systems. The course is then aimed at describing and explaining important surface treatment processes used in the…