Capitolo 6: Materiali compositi a base geopolimerica (Contributo in volume (capitolo o saggio))

Type
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  • Capitolo 6: Materiali compositi a base geopolimerica (Contributo in volume (capitolo o saggio)) (literal)
Anno
  • 2011-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
Alternative label
  • Medri, Valentina (2011)
    Capitolo 6: Materiali compositi a base geopolimerica
    in , 2011
    (literal)
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  • Medri, Valentina (literal)
Pagina inizio
  • 105 (literal)
Pagina fine
  • 122 (literal)
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  • EDITORE: I.Cer.S, Società ceramica Italiana; LUOGO DI PUBBLICAZIONE: ITALIA; CODICE PUMA: /cnr.istec/2011-B1-003; ISBN: 987-1-4477-1913-7 (literal)
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  • 18 (literal)
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  • CNR-ISTEC, Faenza (literal)
Titolo
  • Capitolo 6: Materiali compositi a base geopolimerica (literal)
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  • C. Leonelli e M. Romagnoli (literal)
Abstract
  • Geopolymeric matrix is based on polymineral resins, which are alumino-silicate binders. They are formed by condensation polymerization involving naturally occurring silico-aluminate. The so-called \"geopolymeryzation\" is a geosynthesis, i.e. a reaction that chemically integrates minerals and the word \"geo\" implies that these materials mimic natural minerals such as clay: the silicon (Si) and aluminum (Al) atoms react to form molecules that are chemically and structurally comparable to those binding natural rock that allows for products to exhibit the most ideal properties of rock-forming elements, i.e., hardness, chemical stability and longevity that is equal to natural geologic longevity. During geopolymerization, the polymineral resin is formed and acts like a glue sticking together the unreacted Al-Si source materials and fillers (powders or fibres, glass, ceramic, metal or organics) forming the geopolymeric composite materials, that are usually under commerce. Different fillers are used to tailor specific physical and mechanical properties of the geopolymers in dependence of the applications (literal)
  • Negli anni 70 J. Davidovits sviluppò i geopolimeri come alternativa refrattaria alle matrici organiche nei materiali compositi. Nei materiali compositi la carica funge da rinforzo quando dispersa all'interno della matrice assicura un buon grado di rigidezza e di resistenza meccanica, sopportando la maggior parte del carico esterno. A seconda del tipo e della forma della carica (o rinforzo), i materiali compositi si suddividono in: compositi particellari; compositi rinforzati con fibre; compositi strutturati (ad esempio pannelli a sandwich). È importante sottolineare che i geopolimeri, o meglio gli impasti geopolimerici, sono sempre compositi, a meno che non vengano utilizzati puri come precursori per composti vetroceramici. Infatti, quando un impasto costituito solamente dai reagenti del processo di geopolimerizzazione (cioè la polvere allumino silicatica reattiva e la soluzione alcalina) consolida è soggetto a perdita d'acqua per evaporazione e a un conseguente notevole ritiro dimensionale. Questo genera la formazione e propagazione di cricche nella matrice geopolimerica. È pertanto necessario contrastare questo effetto aggiungendo all'impasto delle cariche minerali, generalmente inerti o scarsamente reattive in soluzione alcalina, come sabbia, quarzo, corindone, mullite, zircone ecc. Ne consegue che per materiali compositi a base geopolimerica si possono indicare due tipologie di prodotti: una matrice geopolimerica composita per produrre la quale si introducono le cariche nell'impasto; un materiale composito che prevede l'impregnazione di fibre lunghe e tessuti o l'annegamento di un rinforzo interno in un impasto geopolimerico, con tecniche del tutto analoghe a quelle utilizzate per le resine organiche e i loro relativi materiali compositi. La tecnologia dei geopolimeri permette la produzione di una vasta gamma di materiali compositi per applicazioni \"high tech\", che trovano già un impiego in diversi settori industriali, quali: ingegneria civile, trattamento dei rifiuti industriali, industria dell'automobile ed aerospaziale, fonderie, industrie plastiche. La scelta della carica o del rinforzo di natura ceramica, metallica, plastica, sotto forma di polvere, grani, fibre corte o lunghe, tessuti, reti o intelaiature, permette di ottimizzare le specifiche proprietà fisiche o meccaniche dei materiali, in funzione delle applicazioni a cui sono destinati (literal)
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