<em>PADOVA</em>

La sede ICMATE di Padova svolge attività di ricerca e di trasferimento tecnologico in diversi settori della chimica, dei materiali e dell’energetica.

VISITA

PADOVA PADOVA
Direzione

<em>MILANO</em>

La sede ICMATE di Milano svolge attività di ricerca di base ed applicata: le tecnologie dei materiali strutturali e funzionali e la fluidodinamica e tecnologia della combustione.

VISITA

MILANO MILANO
Sede distaccata

<em>GENOVA</em>

La sede ICMATE di Genova è impegnata in svariate tematiche dalla progettazione di tecniche sperimentali di avanguardia al trasferimento di tecnologie sviluppate al mondo industriale.

VISITA

GENOVA GENOVA
Sede distaccata

<em>LECCO</em>

La sede ICMATE di Lecco si configura come uno dei pochi centri in Italia in grado di operare nella metallurgia secondaria dei materiali metallici avanzati.

VISITA

LECCO LECCO
Sede distaccata

Il Laboratorio Laser è concepito come un centro di competenze e di strumentazioni che consentono di sperimentare l’effetto del fascio laser su differenti materiali metallici. L’approccio consente di studiare l’interazione tra fascio laser e materiale a differenti livelli: dall’effetto del singolo impulso laser sulla materia, che porta ad un riscaldamento localizzato e controllato, allo studio di processi laser, come foratura, taglio, saldatura e trattamento termico.
Il sistema laser presente nel laboratorio è costituito da una sorgente laser in fibra attiva, in grado di erogare potenza sia una modo continuo (continous wave, CW) sia sotto forma di impulsi (pulsed wave, PW) nell’ordine di pochi millisecondi. Il fascio laser viene focalizzato su una dimensione minima pari a 100 μm da una testa da taglio, avente un ugello coassiale per l’adduzione del gas di assistenza. La gestione della movimentazione tra materiale/pezzo e fascio laser è affidato ad una tavola cartesiana 2 D di movimentazione ad alta precisione (area di lavoro di 250 mm x 250 mm).

Sorgente laser in fibra attiva

Per garantire la flessibilità richiesta per poter gestire processi differenti, sono stati progettati e realizzati degli accessori da integrare alla tavola della movimentazione che consentono di gestire in modo opportuno il posizionamento del pezzo da lavorare. Un dispositivo, frutto di un lavoro di tesi di laurea magistrale in Ingegneria Meccanica, è il sistema di posizionamento di un filo sottile per l’esecuzione del trattamento termico di shape setting. La peculiarità di questo sistema è la possibilità di applicare un carico, che viene misurato mediante una microcella di carico inserita nella struttura.

  • PARCO STRUMENTALE:
    • Sorgente laser in fibra attiva ad Itterbio (mod QCW 300/3000 IPG Photonics)
    • Testa di focalizzazione Mini LaserMech
    • Sistema di movimentazione 2D Aerotech
Sistema di focalizzazione e di movimentazione
Sistema di posizionamento e di controllo del carico applicato al filo per trattamenti termici laser
  • Il laboratorio di deformazione plastica è strutturato per consentire la sperimentazione delle operazioni di deformazione plastica a caldo e a freddo di materiale metallico su scala pilota (da pochi grammi fino a qualche chilogrammo).
    E’ possibile ottenere semilavorati con sezioni quadre o rettangolari, tramite operazioni di pressatura/forgiatura e laminazione (da sezioni 70x70mm fino a nastri con spessori dell’ordine delle decine di micron), oppure a sezione tonda (da qualche millimetro fino a 25 micron), tramite l’utilizzo di opportune filiere diamantate montate su trafilatrici.

    • PARCO STRUMENTALE:
      • Laminatoi sbozzatori per lavorazioni su dimensioni oltre i 15mm [MDM300-Ariete (barre da 28 a 16mm, Cosmova LS300, lastra da 48mm a scendere)
      • Laminatoi finitori a velocità fissa per barre e nastri
      • Laminatoio finitori a velocità variabile per nastri
      • Trafilatrice monoblocco per vergella e filo (diametro 6-1mm)
      • Trafilatrici multipasso per filo sottile (fino a 25 micron di spessore)
    Una parte del laboratorio deformazione plastica, con forni, presse e laminatoi
    Le due trafilatrici multipasso per fili sottili

    Cilindri di laminazione con diversi calibri, per laminatoio MDM200
    Laminazione a caldo di una barra

    Esempi di laminati e trafilati
    Esempi di laminati piani

    Filo da 25 micron in ingresso in filiera
    Dettaglio dei cilindri di laminazione del laminatoio MDM Quarto
  • Oltre alla deformazione di materiali in forma massiva, è possibile operare anche su materiali partendo dalle polveri. In particolare, è presente un laboratorio di metallurgia delle polveri attrezzato con un mulino planetario a parametri variabili, in grado di effettuare operazioni sia di macinazione, che di attivazione e alligazione meccanica di polveri.
    Sono inoltre stati realizzati appositi stampi e messi a punto specifici processi di deformazione plastica, utilizzabili sia su materiali massivi che su materiali in forma di polvere, opportunamente incamiciati, quali i processi ECAE (equal channel angular extrusion) ed ODP (open die pressing), finalizzati al raffinamento chimico e strutturale dei materiali processati.

    • PARCO STRUMENTALE:
      • Mulino Planetario FRITSCH Pulverisette 4. Mulino a sfere con rivoluzione planetaria impostabile via software. Possibilità di alloggiare due giare, con capacità massima 2x225ml
      • Girare e sfere di dimensioni materiali differenti
      • Stampi per processi ECAE ed ODP in acciaio per utensili con riscaldatori interni
      • Setacciatore e setacci varie misure
    Interno del mulino Pulverisette 4, con due giare
    Stampo per ECAE, aperta per visionare l’interno

    Open Die Pressing: campione compresso nello stampo
  • ICMATE Lecco dispone di una serie di forni per il trattamento termico che consentono di effettuare processi di recovery, ricottura, solubilizzazione ed altri trattamenti fino a temperature massime di 1800°C, sia per esigenze dei processi di deformazione (ricotture intermedie) che per esigenze specifiche dei materiali in studio (ad esempio tempre di solubilizzazione). A seconda della tipologia di forno e della temperatura, è inoltre possibile effettuare tali trattamenti in vuoto o in atmosfera protetta.

    • PARCO STRUMENTALE:
      • Forno a muffola di varie dimensioni, per trattamenti in aria o in atmosfera fino a 1400°C
      • Forno per trattamento ad alta T Centorr, Tmax 1800°C,
      • Forni tubolari per trattamenti in vuoto con tubo in quarzo o Inconel, Tmax 1200°C
      • Sistema per trattamento termico in linea (in atmosfera ambiente) per fili e nastri T max 600°C
    Forno Centorr per trattamenti ad alta temperature (fino a 1800°C)
    Forno tubolare per trattamenti in vuoto. Tubo in quarzo

Il laboratorio permette di eseguire misure fotoelettrochimiche di film di semiconduttori, quali fotoelettrodi per la produzione di idrogeno, tramite la fotoelettrolisi dell'acqua. In particolare, misure su film di TiO2 ottenuti sia per deposizione di nanopolveri sintetizzate in fiamma da precursori organici sia per trattamento termico di lamine di titanio in differenti condizioni di fiamma di CH4/aria.
È inoltre possibile la caratterizzazione fotoelettrochimica dei film semiconduttori in celle solari mediante curve spettrali e determinazione del band gap.


  • PARCO STRUMENTALE:
    • Potenziostati/Galvanostati
    • Amplificatore Lock-In
    • Lampada Xe 150 Watt
    • Monocromatore
    • Analizzatore delle dimensioni di particelle per diffrazione laser
  • SEDE:
    GENOVA
    presso DICCA-UNIGE
    Via all'Opera Pia, 15
    16145 - Genova
  • PARCO STRUMENTALE:
    • Tecnologia delle polveri
      • Camera a guanti
      • Vibrovaglio
      • Mulino a bassa e alta energia
      • Liofilizzatore

    • Formatura di materiali ceramici
      • Set Up per lo Spray di sospensioni colloidali in ambiente acquoso e organico (WPS)
      • Tape casting
      • Serigrafia
      • Pressa Uni-assiale e stampi per pastiglie
      • Forni per la sinterizzazioni in atmosfera controllata fino a 1600°C

    • Caratterizzazione di dispositivi elettrochimici a stato solido
      • Set up sperimentali in configurazione di semi-cella e configurazione di cella completa (doppia atmosfera), costituiti da elettrolizzatore, Mass flow Controller (Bronkhorst), bagno termostatico, Misuratore di umidità (MicroView), Rig per alte temperture (commerciale - Probostat o realizzati su disegno originale – RLT), Elettrometro, Potenziostati-Impedenzimetri (IVIUMSTAT, Solartron 1255+1286, Autolab), Booster (IVIUM, Autolab).

Il laboratorio è attivo nella sede ICMATE di Milano dal 2014 ed offre la possibilità di effettuare sintesi di nanoparticelle, quali cluster metallici, quantum-dots di semiconduttori inorganici e quantum dots di carbonio, di modificare superfici con sistemi molecolari opportunamente disegnati e funzionalizzati, di realizzare sistemi nano-organizzati mediante self-assembling e di eseguire sintesi elettrochimiche di sistemi oligo-policoniugati. Si eseguono caratterizzazioni di materiali mediante tecniche elettrochimiche classiche (voltammetria ciclica, cronoamperometria, voltammetria differenziale pulsata, etc.) e mediante spettroscopie ottica e vibrazionale (UV-vis, FT-IR).

  • PARCO STRUMENTALE:
    • Potenziostato METROHM AUTOLAB 128N
    • Spettrometro UV-vis Perkin Elmer Lambda 35
    • Forno ventilato Heraeus
    • Centrifuga da Laboratorio REMi mod.R-8D
    • Autoclavi per sintesi idrotermale
Apparato elettrochimico
Spettrometro UV-visibile

Centrifuga e Forno ventilato