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Development of Self-lubricating Nanocomposite Coatings impregnated with in-situ formed MoS2 for Tribological Applications

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Nuovi nanorivestimenti riducono attrito e inquinamento

Nanocoat, un progetto UE, ha sviluppato nuovi rivestimenti autolubrificanti per le parti dinamiche a contatto in un sistema. Le nuove proprietà superficiali conferiscono una complessità, un peso e un costo ridotti, nonché prestazioni superiori riducendo attrito e usura.

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L'equipe del consorzio multidisciplinare ha unito elettrochimica, idrodinamica, cinetica di reazione, meccanismi di co-deposizione, scienze dei materiali e ingegneria per formare nuovi rivestimenti basati su disolfuro di molibdeno/disolfuro di tungsteno (MoS2/WS2). I rivestimenti nanocompositi sono stati sviluppati usando un'elettrodeposizione a basso costo di leghe di cobalto-tungsteno (Co-W) impregnate con MoS2 e carburo di tungsteno (WC). Applicando i nuovi processi e materiali si otterrà un livello elevato di durezza e resistenza meccanica, offerte dalle particelle WC, e di autolubrificazione, grazie alle particelle MoS2 in una matrice Co-W. Lo scopo generale di Nanocoat era sviluppare nuovi rivestimenti che potrebbero essere alternative possibili alla cromatura. I nuovi rivestimenti hanno proprietà autolubrificanti intrinseche, non sono quindi necessari lubrificanti liquidi, ovvero noti inquinanti. Tra i risultati importanti ottenuti vi sono rivestimenti sottili MoSx contenenti fullereni, nanotubi e nanonastri su substrati di fosfuro di nichel (NiP) e Co-W tramite elettrodeposizione. Con l'elettrodeposizione simultanea di leghe Co-W e di particelle WC e MoS2 sono stati formati rivestimenti nanocompositi Co-W-WC. È stato riscontrato che l'incorporazione delle particelle WC nella matrice Co-W ha un profondo impatto sulle proprietà di resistenza a usura e corrosione e offre un moderato miglioramento della durezza. È in progetto un ulteriore lavoro per incorporare anche (IF)-MoS2 simili a fullereni in una matrice Co-W per aggiungere la capacità di lubrificare. Si ridurranno così ulteriormente il coefficiente d'attrito e il livello di usura. Nanocoat ha raggiunto il suo obiettivo di produrre rivestimenti superiori per i processi industriali che offrono miglioramenti in termini di usura, corrosione e coefficiente d'attrito. Un ulteriore vantaggio è il fatto che, al contrario dei lubrificanti liquidi, è possibile evitare il rilascio di sostanze chimiche tossiche nell'ambiente.

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