Categoria: Tesi

Author: Marco Cesco; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: L’applicazione di questo lavoro, riguardante un contratto di ricerca tra l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’azienda Fabbrica d’Armi Pietro Beretta (FDAPB), ha richiesto il ricoprimento della superficie interna di canne tubolari con lo scopo di evitare delaminazione ed usura nel tempo.
I rivestimenti dovranno essere, perciò dotati di un’elevata purezza, ottima adesione, resistenza a corrosione ed elevate temperature.
I campioni tubolari saranno in materiale ferroso, aventi diametro interno di 18 mm e lunghezza pari a 788 mm.
Il materiale utilizzato per il ricoprimento è il niobio, il quale potrebbe essere la soluzione ottimale per l’applicazione richiesta.
Data la dimensione del campione, la principale problematica risiede nell’ottenere un plasma uniforme ed omogeneo per tutta la sua lunghezza all’interno dello stretto diametro.
Si è deciso di attuare un approccio di tipo PVD con due possibili configurazioni:
Sputtering a diodo in corrente continua (DC) ed alternata (AC).
Sono stati utilizzati strumenti quali il microscopio elettronico a scansione (SEM) e la spettrometria a dispersione di energia (EDX) per studiare le diverse proprietà e per caratterizzare i rivestimenti ottenuti in modo da capire quale tra le due soluzioni sia la migliore.
Inoltre, sono stati fatti ulteriori esami chimici per testarne la qualità come la porosità e la purezza.
Il presente lavoro di tesi ha riguardato anche la progettazione meccanica e la realizzazione di alcune componenti che serviranno a migliorare le condizioni per il trattamento di deposizione.

Author: Marco Zordan ; Type of thesis: Master thesis
Abstract: I film sottili sono al giorno d’oggi oggetto di studio e sperimentazione in virtù dei loro numerosi impieghi in ambito industriale. Molteplici sono i campi coinvolti ed interessati alla ricerca di questi nuovi “prodotti” e si cerca di spingere sempre più in alto i livelli prestazionali richiesti dai materiali; si va dal campo ingegneristico a quello chimico e fisico fino a quello che studia la scienza dei materiali che comprende anche il ramo biomedico. La continua ricerca di nuove proprietà caratteristiche dei diversi film sottili realizzabili su substrati generici è infatti il principio sul quale si sviluppa il lavoro di questa tesi: la realizzazione e lo studio della caratterizzazione di un deposito di argento su substrati edibili per il mercato orientale e medio orientale.
Si adopera uno dei processi più semplici e versatili per la realizzazione di film sottili cioè il sistema magnetron sputtering che risulta inoltre veloce ed adattabile alle condizioni di lavoro richieste.
Lo svolgimento sperimentale della tesi ha rivelato inoltre durante la fase di deposizione con il sistema di sputtering alcuni aspetti che influenzano la stabilità del processo stesso, aspetti che riguardano la fase di pre-sputtering sul materiale sorgente impiegato. È stato analizzato l’aspetto qualitativo di adesione dei depositi sui diversi campioni edibili, analisi che hanno rivelato delle marcate differenze tra i film sottili realizzati. Con questo lavoro di tesi, dopo aver delineato le proprietà antibatteriche dell’argento, il loro utilizzo nella preparazione dei cibi in Oriente e le caratteristiche della tecnica di sputtering (in particolare quella di magnetron sputtering), ho fornito una descrizione dettagliata dei processi effettuati su diversi substrati edibili, con particolare attenzione a quelli effettuati sul cardamomo, al fine di ottenere delle deposizioni ripetibili, ovvero avere il controllo dei parametri coinvolti nel processo, e determinare con precisione il rate di deposizione, in modo da poter conoscere con sufficiente accuratezza lo spessore di film depositato.

Author: Nicoletta Ciatara ; Type of thesis: Master thesis
Abstract: I film sottili sono al giorno d’oggi oggetto di studio e sperimentazione in virtù dei loro numerosi impieghi in ambito industriale. Molteplici sono i campi coinvolti ed interessati alla ricerca di questi nuovi “prodotti” e si cerca di spingere sempre più in alto i livelli prestazionali richiesti dai materiali; si va dal campo ingegneristico a quello chimico e fisico fino a quello che studia la scienza dei materiali che comprende anche il ramo biomedico. La continua ricerca di nuove proprietà caratteristiche dei diversi film sottili realizzabili su substrati generici è infatti il principio sul quale si sviluppa il lavoro di questa tesi: la realizzazione e lo studio della caratterizzazione di un deposito di argento su substrati edibili per il mercato orientale e medio orientale.
Si adopera uno dei processi più semplici e versatili per la realizzazione di film sottili cioè il sistema magnetron sputtering che risulta inoltre veloce ed adattabile alle condizioni di lavoro richieste.
Lo svolgimento sperimentale della tesi ha rivelato inoltre durante la fase di deposizione con il sistema di sputtering alcuni aspetti che influenzano la stabilità del processo stesso, aspetti che riguardano la fase di pre-sputtering sul materiale sorgente impiegato. È stato analizzato l’aspetto qualitativo di adesione dei depositi sui diversi campioni edibili, analisi che hanno rivelato delle marcate differenze tra i film sottili realizzati. Con questo lavoro di tesi, dopo aver delineato le proprietà antibatteriche dell’argento, il loro utilizzo nella preparazione dei cibi in Oriente e le caratteristiche della tecnica di sputtering (in particolare quella di magnetron sputtering), ho fornito una descrizione dettagliata dei processi effettuati su diversi substrati edibili, con particolare attenzione a quelli effettuati sul cardamomo, al fine di ottenere delle deposizioni ripetibili, ovvero avere il controllo dei parametri coinvolti nel processo, e determinare con precisione il rate di deposizione, in modo da poter conoscere con sufficiente accuratezza lo spessore di film depositato.

Author: STELVIO GOLFETTO ; Type of thesis: Master thesis
Abstract: Nato durante la crisi petrolifera del 1970, il fotovoltaico a concentrazione (CPV), congiuntamente a quello flat-plates e a quello thin-film, è una delle risposte ai problemi di carenza energetica che sfruttano la conversione della radiazione solare in potenza elettrica. Negli ultimi anni sono stati raggiunti importanti risultati in molti degli ambiti tecnologici che intervengono nella realizzazione di un sistema cpv. Tra questi uno dei più promettenti per lo sviluppo delle prossime generazioni di sistemi cpv è certamente la disponibilità di celle solari multi-giunzione ad alta efficienza,
ma anche la possibilità di realizzare ottiche free-form a basso costo riveste un ruolo fondamentale nel successo che il solare a concentrazione può avere in futuro. Questo lavoro si riferisce ad un sistema cpv progettato e realizzato da una azienda spin-off dell’Università di Padova, sistema detto twin focus, e riguarda in particolare l’attività di ricerca e sviluppo finalizzata ad ottimizzare le superfici ottiche. Dopo un breve percorso che, partendo dalla descrizione generale del fotovoltaico a concentrazione, arriverà allo sviluppo del twin focus, verranno illustrati i metodi di realizzazione e caratterizzazione delle superfici ottiche con particolare riferimento alla deposizione degli strati sottili che costituiscono le parti riflettenti. Infine verranno discusse le scelte che ne sono scaturite.

Author: STEFANO RAPPO ; Type of thesis: Master thesis
Abstract:

Lo scopo di questo lavoro di tesi, riguardante un contratto tra l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare INFN e la società Fabbrica d’Armi Pietro Beretta FDAPB, consiste nel realizzare la deposizione di un ricoprimento protettivo all’interno di una canna tubolare ferromagnetica (provetta sparo), avente diametro pari 18 mm a e lunghezza 165 mm.
In questa trattazione si propone di realizzare ricoprimenti protettivi di Niobio, Grafite ed eventuali altri elementi e/o leghe, i quali potrebbero essere la soluzione ottimale per l’applicazione richiesta.
In particolare, si proverà ad ottenere uno spessore maggiore a 5 um, all’interno di un campione ferromagnetico di forma complessa. La difficoltà principale sembra essere data proprio dal ridotto diametro interno ( per motivi fisici consistenti nello spazio disponibile; oltre a questo, l’applicazione richiede un ricoprimento altamente resistente ad alta temperatura ed a corrosione, denso e con ottima adesione all’interfaccia rivestimento-substrato. Per questo motivo non risulta possibile l’utilizzo di un trattamento di elettrodeposizione per il Niobio, su cui sono stati fatti molti tentativi anche nei laboratori nazionali di Legnaro, utilizzando sali fusi ad alta temperatura o liquidi ionici, ottenendo però un ricoprimento amorfo e poroso.
Si è scelto quindi di sondare due diverse possibili configurazioni di tipo PVD, a Post Magnetron Cilindrico e Plasma-Based Sputter Ion Plating, per studiarne le diverse proprietà caratterizzando i film ottenuti con tecniche di analisi SEM-EDX, allo scopo di comprendere con quale delle due configurazioni sia possibile ottenere i risultati migliori.