Cos'è cermet?

Cermet

I cermet sono materiali compositi costituiti da ceramica (cer) e metallo (met). L'obiettivo principale nella creazione di un cermet è quello di combinare le proprietà benefiche di entrambi i materiali. In genere, la ceramica fornisce elevata resistenza alle alte temperature e durezza, mentre il metallo conferisce duttilità e tenacità allo shock termico.

Caratteristiche Generali:

• Elevata resistenza al calore: I cermet possono sopportare temperature molto alte senza perdere le loro proprietà meccaniche. Questo li rende adatti per applicazioni in ambienti ad alta temperatura.
• Alta durezza e resistenza all'usura: La componente ceramica conferisce elevata durezza e resistenza all'abrasione.
• Resistenza alla corrosione: Molti cermet sono resistenti alla corrosione, a seconda della composizione specifica.
• Buona resistenza all'ossidazione: La ceramica aiuta a proteggere il metallo dall'ossidazione ad alte temperature.
• Densità controllabile: La densità del cermet può essere modificata variando la proporzione dei componenti ceramici e metallici.

Componenti Principali:

• Fase Ceramica: Ossidi (es. allumina, zirconia), carburi (es. carburo di tungsteno, carburo di titanio), nitruri (es. nitruro di silicio) e boruri sono comunemente usati come fase ceramica. La scelta della ceramica dipende dalle proprietà desiderate e dalle condizioni operative.
• Fase Metallica: Metalli come nichel, cobalto, cromo, molibdeno e leghe a base di questi metalli vengono utilizzati come fase metallica. Il metallo scelto deve bagnare bene la ceramica per garantire una buona adesione.

Processi di Produzione:

• Metallurgia delle polveri: La metallurgia delle polveri è il metodo più comune. Le polveri di ceramica e metallo vengono miscelate, compattate e sinterizzate ad alta temperatura.
• Infiltrazione: La fase metallica liquida viene infiltrata in un preforme poroso di ceramica.
• Rivestimento: Un rivestimento di cermet può essere applicato su un substrato mediante tecniche di spruzzatura termica, deposizione chimica da vapore (CVD) o deposizione fisica da vapore (PVD).

Applicazioni Tipiche:

• Utensili da taglio: I cermet, specialmente quelli a base di carburo di tungsteno e cobalto, sono ampiamente utilizzati per la fabbricazione di utensili da taglio per la lavorazione dei metalli. Vedi: Utensili%20da%20Taglio.
• Rivestimenti resistenti all'usura: I cermet vengono utilizzati per rivestire componenti soggetti a usura, come cuscinetti, alberi e componenti di motori. Vedi: Rivestimenti%20Resistenti%20all'Usura.
• Componenti per alte temperature: Trovare impiego in settori come l'aerospaziale e l'energia per componenti di turbine a gas, ugelli di razzi e protezioni termiche.
• Impianti biomedicali: Alcuni cermet vengono utilizzati in applicazioni biomedicali per la loro biocompatibilità e resistenza all'usura.
• Resistenze elettriche: Utilizzati nella fabbricazione di resistenze ad alta potenza e alta temperatura.

Vantaggi:

• Combinazione di proprietà desiderabili da ceramica e metallo.
• Elevata resistenza all'usura e alla corrosione.
• Buona stabilità alle alte temperature.
• Densità e composizione modificabili.

Svantaggi:

• Costo più elevato rispetto ai materiali convenzionali.
• Processi di fabbricazione complessi.
• Fragilità, sebbene inferiore rispetto alle ceramiche pure.