Categoria: Tesi

Author: MIORIN ENRICO ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: L’obiettivo di questa tesi è stato il miglioramento delle proprietà estetiche di piastrelle commerciali in grès porcellanato e di varie tipologie di pietra naturale, con particolare attenzione all’incremento della resistenza alle macchie. Piastrelle ceramiche e pietre naturali vengono impiegate come materiale per rivestimenti di carattere estetico e funzionale in ambito edilizio. L’industria che le produce è in continua evoluzione e, nonostante in Italia si stia verificando una contrazione del distretto ceramico, il mercato mondiale è in continua espansione. All’interno del settore delle piastrelle ceramiche, il grès porcellanato va assumendo un’importanza sempre crescente. Il suo utilizzo si sta progressivamente estendendo da segmenti di mercato estremamente ridotti, per quantità e specializzazione applicativa, a segmenti sempre più diversificati. Infatti, mentre nel passato il prodotto era essenzialmente impiegato in ambiente industriale per le sue eccezionali caratteristiche tecniche, oggi, è utilizzato con volumi sempre crescenti anche in ambiente commerciale e domestico. Questo grazie al recente raggiungimento di notevoli potenzialità estetiche che ne consentono la penetrazione verso utenze più sofisticate. Il suo attuale sviluppo è da attribuirsi alla formulazione di nuove composizioni chimico-mineralogiche associata all’applicazione di più moderne metodologie produttive. La pietra naturale, invece, è apprezzata soprattutto nel settore architettonico e decorativo dove la valenza estetica è un valore aggiunto fondamentale. Infatti, nonostante i progressi fatti dall’industria ceramica sotto questo aspetto, le peculiari caratteristiche estetiche del prodotto naturale restano ancora insuperate. Per aumentarne ulteriormente la competitività e rafforzarne la penetrazione in nuovi mercati è fondamentale però migliorare ulteriormente le già eccezionali
caratteristiche di questi prodotti andando soprattutto ad aumentarne la resistenza a macchiatura. Infatti il problema della macchiabilità è particolarmente sentito per entrambe le tipologie di materiale e la sua origine è la stessa: la presenza di una porosità aperta in superficie che funge da centro di accumulo dello sporco, la cui rimozione risulta estremamente difficile. Pertanto, nel corso dell’attività sperimentale la soluzione a questa specifica richiesta è stata individuata nell’occlusione della porosità superficiale e perseguita mediante trattamento dei materiali presi in esame utilizzando la tecnica sol – gel. La ricerca si è articolata in varie fasi, seguendo due diverse strategie d’intervento per le due diverse tipologie di materiale: con la prima si è andati a lavorare sulle pietre naturali, con la seconda si è intervenuti sulle piastrelle ceramiche al verde.
Nel primo caso si è cercato preliminarmente di eliminare, o quantomeno limitare, la porosità di alcune varietà di pietre naturali mediante deposizione di film inorganici sottili a base di silice ottenuti via sol-gel, che non andassero ad alterare l’aspetto estetico del substrato ceramico. In un secondo momento, partendo dalla considerazione che i liquidi sporcanti sono a base acquosa o oleosa, si è proceduto alla funzionalizzazione dei film mediante utilizzo di precursori ibridi contenenti catene fluorurate idro- e oleorepellenti.
In questa fase sono state sfruttate le competenze acquisite in passato dal
gruppo di ricerca dell’Istituto per l’Energetica e le Interfasi del Consiglio Nazionale delle Ricerche presso cui è stato effettuato questo lavoro di tesi. Infatti, lo IENI – CNR era stato coinvolto all’interno del Progetto Finalizzato “Materiali Speciali per Tecnologie Avanzate II” (PF – MSTA II) del CNR, in una unità operativa che si è occupata del miglioramento estetico e funzionale di piastrelle in grès porcellanato levigate. Il lavoro svolto in quella occasione ha fornito un’utile base di partenza per lo sviluppo dei trattamenti sulla pietra naturale.
Nel secondo caso si è cercato di ridurre la Continue reading →

Author: Battiston Simone ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: La ditta Laurum S.p.a., azienda orafa di Bassano del Grappa, ha introdotto nel mercato prodotto chiamato “Oro pelle” che ha suscitato particolare curiosità e interesse nel settore orafo. L’azienda, già titolare di un altro brevetto per “Oro filato” (il filo di base per la produzione di gioielli multifili), si è
avvalsa dell’assistenza dell’Istituto per l’Energetica e le Interfasi (IENI) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) per la messa a punto del processo e per la certificazione di questo nuovo prodotto.
La principale novità introdotta è stata di sfruttare la tecnica di deposizione fisica da fase vapore “Magnetron Sputtering” per ricoprire pelle e cuoio con
film di metalli preziosi, ottenendo così un materiale di maggior impatto sul mercato (figure 1, 2, 3). La messa a punto del processo industriale,
al fine di ottenere un prodotto con caratteristiche ottimali, deve tener conto di numerosi fattori: un capo in pelle da indossare, infatti, è soggetto a sollecitazioni continue (flessione, trazione, sforzi di taglio) e se il rivestimento non perfettamente aderente al substrato, quasi a costituire parte integrante del materiale, si arriva facilmente al suo distacco. Le problematiche da risolvere, quindi, sono numerose. La ricerca si è focalizzata principalmente sull’ottimizzazione dell’adesione del film al substrato e sulla stabilizzazione e
riproducibilità del colore finale.
A causa degli accordi di riservatezza che intercorrono con il committente, alcune informazioni relative al design sperimentale ed ai materiali utilizzati non sono stati inseriti in questa tesi. Continue reading →

Author: PATRON NICCOLO’ ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: Questo lavoro di tesi si propone di individuare, studiare e realizzare un dispositivo da applicare alle sorgenti magnetron-sputtering per aumentare la velocità delle deposizioni di film sottili. Le prove di deposizione sono state fatte utilizzando il niobio inquanto il dispositivo studiato potrebbe venire applicato alla deposizione di questo metallo superconduttore all’interno di cavità acceleratrici in radiofrequenza per acceleratori di particelle. Il problema che ci si è proposti di risolvere è quello di aumentare l’efficienza di ionizzazione del plasma da parte degli elettroni prodotti da una scarica elettrica in vuoto del tipo glow discharge. In una sorgente a diodo gli elettroni vengono persi perché assorbiti dall’anodo. In un magnetron gli stessi elettroni vengono fatti spiralizzare attorno alle linee di campo magnetico e compiendo un percorso più lungo per arrivare all’anodo effettuano un numero maggiore di collisioni ionizzanti.
Varie scuole di pensiero puntano ad aumentare l’efficienza di ionizzazione utilizzando differenti soluzioni (per esempio coupling del plasma induttivo con una sorgente a mircoonde, ECR), nel nostro caso sono state sviluppate delle sorgenti “extra” di elettroni chiamate Hollow Cathode da affiancare ai magnetron in modo da aumentare il numero di elettroni utili per la ionizzazione.
Recentemente la realizzazione di sorgenti magnetron-sputtering compatte, semplici e poco costose ha esteso l’utilizzo delle tecniche di deposizione di film sottili anche al settore low-tech come per esempio quello dei ricoprimenti decorativi oppure protettivi per il packaging nell’industria alimentare. Questo lavoro di tesi quindi, proponendosi di velocizzare la produzione di film sottili e di migliorarne la qualità, si inserisce in un contesto industriale di grande attualità Continue reading →

Author: SCHICCHERI NICOLA ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: L’adroterapia fu proposta per la prima volta da Robert R. Wilson nel 1946. Sfruttando il modo particolare in cui gli adroni carichi depositano energia nella materia, il cosiddetto picco di Bragg, è possibile rilasciare un’elevata dose in tumori anche profondi, limitando l’irradiazione sia dei tessuti sani circostanti che del canale d’entrata. La figura della pagina seguente mostra come diversi tipi di radiazione depositano energia in acqua; in essa è ben visibile il picco degli ioni carbonio. Gli adroni carichi rilasciano molta della loro energia alla fine del percorso; inoltre, grazie alla loro massa, hanno una traiettoria pressoché rettilinea. Queste due proprietà fondamentali permettono un trattamento conforme in cui la dose viene rilasciata nel bersaglio tumorale con un’accuratezza più elevata rispetto alla radioterapia convenzionale che si avvale di elettroni e fotoni. I tumori per i quali è indicata l’adroterapia sono quelli localizzati nella base cranica, sul fondo dell’occhio e lungo la colonna vertebrale, ma anche i tumori pediatrici, i tumori del sistema nervoso centrale, della prostata, del fegato,
dell’apparato gastroenterico e del polmone possono beneficiare di un tale trattamento.Oltre alla miglior conformazione della dose ottenibile con protoni e ioni leggeri, questi ultimi hanno il vantaggio di possedere un’elevato LET (Linear Energy Transfer ).
Questo parametro è legato alla ionizzazione indotta nei tessuti e dipende dal quadrato della carica della particella. Un’elevata densità di ionizzazione permette una doppia rottura della catena del DNA, molto più difficile da riparare di una rottura singola. Non solo, per gli adroni il LET è più elevato nel picco di Bragg che nel canale di entrata. Tuttavia ioni con Z troppo elevato possono causare gravi danni sia nel canale d’entrata che nella coda (cioè oltre il picco di Bragg). La carica Z dello ione va dunque determinata con particolare cura: allo stato attuale delle conoscenze la scelta migliore è lo ione C6+ caratterizzato da una efficacia biologica relativa (RBE) che è circa tre volte quella dei protoni nella regione del picco di Bragg mentre rimane pressoché la stessa nel canale d’entrata. Gli ioni C6+ sembrano quindi essere i più adatti per il trattamento di tumori radioresistenti.1 2
L’acceleratore del CNAO – Centro Nazionale di Adroterapia Oncologico è un
acceleratore normalconduttivo costituito da due sorgenti ECR per la produzione di ioni carbonio C4+ e H3+. Una linea di trasporto a bassa energia LEBT, un acceleratore lineare LINAC costituito da un RFQ ed una struttura IH – DTL che accelera il fascio da 8 keV/u a 7 MeV/u. Il fascio incontra quindi uno stripper foil di Carbonio passando dallo stato di carica tetravalente a quello esavalente per poi essere accelerato dalla cavità RF del sincrotrone. Le cavità acceleratici del Linac sono strutture normalconduttive in acciaio ramato per via elettrochimica. Risulta di fondamentale importanza possedere le conoscenze necessarie per eseguire una ramatura di ottima qualità e che garantisca le caratteristiche fisiche del film elettrodepositato compatibili con le richieste di accelerazione.
Questa tesi si prefigge lo scopo di studiare alcuni bagni di elettrodeposizione che sono adottati nel mondo industriale e verificarne le proprietà morfologiche e conduttive. Nel capitolo 1 si darà una definizione di cavità acceleratici e del quadrupolo a radiofrequenza. Il secondo capitolo è dedicato alla descrizione dei principi di elettrochimica e alla descrizione dei bagni di elettrodeposizione testati in questa tesi. Nel quarto capitolo si enunciano i fondamenti della spettroscopia di impedenza e l potenziali applicazioni. Nel quarto e conclusivo capitolo si mostreranno i risultati sperimentali delle prove di elettrodeposizione eseguite e le caratterizzazione mediante spettroscopia in riflettanza nella regione del visibile e le immagini al SEM; un paragrafo è dedicato alle misure in disperione in frequenza di un Continue reading →

Author: BALSAMO ELENA ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: THIS THESIS IS PROTECTED BY TRADE SECRET. IF YOU WANT TO CONSULT IT, you need to contact the Master Director.

Innovazione e competitività sono in generale due elementi considerati essenziali, nella formulazione di una strategia di sviluppo, per le imprese che debbono competere ed affermarsi nell’economia globale. Il fenomeno che tali imprese si trovano ad affrontare in questo contesto, è rappresentato dalla forte accelerazione dei cambiamenti che i prodotti e i servizi subiscono nei mercati, a fronte dell’intensificazione delle occasioni di scambio tra sistemi diversi. La concorrenza internazionale, e soprattutto quella proveniente da mercati asiatici sempre più aggressivi, impone loro un consistente sforzo di aggiornamento e miglioramento della propria offerta, attraverso l’introduzione costante di elementi innovativi. L’innovazione tecnologica finalizzata al mercato, quindi, non rappresenta più soltanto una componente indispensabile di valore aggiunto nei servizi e nei settori “high tech”, ma assume un’importanza strategica nella differenziazione e valorizzazione di tutti i prodotti, e, soprattutto, dei prodotti più esposti alla concorrenza internazionale, come quelli del settore orafo-argentiero. Con tale elaborato di tesi si intende iniziare ad introdurre nel mercato orafo un bagaglio di conoscenze tecnologiche, generalmente ancora non note in questo campo, ben note invece a chi lavora nel campo della scienza dei materiali e nel campo della costruzione di acceleratori di particelle, in particolare nella tecnologia dei trattamenti di superficie, che è il contesto in cui tale know-how è stato sviluppato. Continue reading →

Author: BARBIERO ANDREA ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: THIS THESIS IS PROTECTED BY TRADE SECRET. IF YOU WANT TO CONSULT IT, You need to contact the Master Director

Nel corso di questo master, della durata di un anno, sono state seguite due problematiche di tipo industriale, coinvolgenti trattamenti di superficie, per conto di due aziende.
I campioni, forniti dalle aziende committenti, sono stati trattati presso i Laboratori di Superconduttività dei Laboratori Nazionali di Legnaro dell’INFN, sia per quel che riguarda i pretrattamenti (come i lavaggi), sia per i trattamenti veri e propri (di tipo meccanico, chimico, ed elettrochimico), che, infine, i posttrattamenti. Le misure sperimentali sono state compiute presso i suddetti laboratori, tranne alcune misure fatte presso il CNR-IENI di Padova.
In entrambi i casi affrontati, la parte didattica del master è stata utile come guida nella parte sperimentale, dando modo di comprendere quali parametri di processo in gioco, si potessero modificare per ottenere risultati soddisfacenti.
Questa tesi è divisa in due sezioni distinte ed autoconsistenti per ragioni di chiarezza.

In SEZIONE A è esaminata la sbavatura e la lucidatura di perni filettati e monconi lisci, in leghe di titanio, per l’implantologia dentale. Finora il trattamento viene eseguito, dalla ditta produttrice, per via meccanica.

In SEZIONE B sono riportati i risultati delle studio sulla sbavatura di rotori di pompe turbomolecolari, in lega di alluminio avional. L’obiettivo era, come per il caso descritto in SEZIONE A, trovare un trattamento più efficace di quello utilizzato fino ad oggi, dalla ditta produttrice.
Si tratta di un problema articolato, non del tutto risolto durante il master, e che richiede ulteriore attività di ricerca. Continue reading →

Author: SCAGLIUSI DOMENICO ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: Il perfezionamento della tecnologie delle celle a combustibile ed i buoni risultati ottenuti nei rendimenti, sia in termini assoluti, sia di indipendenza dalla taglia e di costanza al variare del carico, stanno spingendo i programmi di ricerca dei principali paesi industrializzati nel mondo, compreso quelli dell’Unione Europea, ad approfondire le potenzialità di tali tecnologie anche nelle applicazioni stazionarie per la produzione di energia elettrica [1].
Le celle a combustibile, se alimentate direttamente ad idrogeno consentono
di ottenere buone efficienze con bassissime emissioni di gas nocivi; inoltre, il loro utilizzo in sistemi integrati con lo steam-reformer, con il quale si produce idrogeno da idrocarburi, permette di ottenere vere e proprie unità per la cogenerazione di energia elettrica e calore. Rientrando per questi motivi nell’ottica degli obiettivi del protocollo di Kyoto, questi sistemi stanno ricevendo un’attenzione sempre maggiore. Continue reading →