NEXT GENERATION CERAMIC COMPOSITES FOR COMBUSTION HARSH ENVIRONMENTS AND SPACE

Informazioni relative al progetto

C3HARME

ID dell’accordo di sovvenzione: 685594

DOI 10.3030/685594

Progetto chiuso

Data della firma CE 25 Maggio 2016

Data di avvio 1 Giugno 2016

Data di completamento 30 Settembre 2020

Finanziato da

• INDUSTRIAL LEADERSHIP - Leadership in enabling and industrial technologies - Advanced materials

Costo totale € 8 033 034,97

Contributo UE € 8 033 034,97

Coordinato da

CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
Italy

Risultati finali

Documents, reports (10)

Atomistic modelling of processes at materials interfaces
Summary of D5.6

Summary for dissemination outside the consortium

Specific set of recommendations for material development in WP2 based on micro-models / DFT
Summary D2.1, 2.2, 2.3, 2.4

Summary of the most outstanding results collected inside Task 21 22 23 24 for dissemination

Catalogue of innovations risks - month 48
Catalogue of innovations risks - month 36
Catalogue of innovations risks - month 12
Catalogue of innovations risks - month 24
Visual identity kit - 48 month

Visual identity kit - 48 month

Visual identity kit - 12 month

The kit will comprise all communication tools mentioned in this WP. Key messages will be identified for each target group, and language adapted consequently.

Pubblicazioni

Peer reviewed articles (34)

Effect of PAN-based and pitch-based carbon fibres on microstructure and properties of continuous Cf/ZrB2-SiC UHTCMCs

Autori: D. Sciti, L. Zoli, A. Vinci, L. Silvestroni, S. Mungiguerra, P. Galizia
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, 2020, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.05.032

Influence of Y2O3 addition on the mechanical and oxidation behaviour of carbon fibre reinforced ZrB2/SiC composites

Autori: Antonio Vinci, Luca Zoli, Pietro Galizia, Diletta Sciti
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 40/15, 2020, Pagina/e 5067-5075, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.06.043

Ultra-high-temperature testing of sintered ZrB2-based ceramic composites in atmospheric re-entry environment

Autori: Stefano Mungiguerra, Giuseppe D. Di Martino, Anselmo Cecere, Raffaele Savino, Luca Zoli, Laura Silvestroni, Diletta Sciti
Pubblicato in: International Journal of Heat and Mass Transfer, Numero 156, 2020, Pagina/e 119910, ISSN 0017-9310
Editore: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119910

Reactive melt infiltration of carbon fibre reinforced ZrB2/B composites with Zr2Cu

Autori: Antonio Vinci, Luca Zoli, Pietro Galizia, Marius Kütemeyer, Dietmar Koch, Martin Frieß, Diletta Sciti
Pubblicato in: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Numero 137, 2020, Pagina/e 105973, ISSN 1359-835X
Editore: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.compositesa.2020.105973

Aero-thermo-chemical characterization of ultra-high-temperature ceramics for aerospace applications

Autori: Raffaele Savino, Luigi Criscuolo, Giuseppe Daniele Di Martino, Stefano Mungiguerra
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 38/8, 2018, Pagina/e 2937-2953, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2017.12.043

Understanding the mechanical properties of novel UHTCMCs through random forest and regression tree analysis

Autori: Antonio Vinci, Luca Zoli, Diletta Sciti, Cesare Melandri, Stefano Guicciardi
Pubblicato in: Materials & Design, Numero 145, 2018, Pagina/e 97-107, ISSN 0264-1275
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matdes.2018.02.061

Synthesis of group IV and V metal diboride nanocrystals via borothermal reduction with sodium borohydride

Autori: Luca Zoli, Pietro Galizia, Laura Silvestroni, Diletta Sciti
Pubblicato in: Journal of the American Ceramic Society, Numero 101/6, 2018, Pagina/e 2627-2637, ISSN 0002-7820
Editore: American Ceramic Society
DOI: 10.1111/jace.15401

First‐principles investigation of the thermodynamic stability of M B 2 materials surfaces ( M  = Ti/Zr/Hf)

Autori: Yanhui Zhang, Stefano Sanvito
Pubblicato in: Journal of the American Ceramic Society, Numero 101/9, 2018, Pagina/e 4118-4127, ISSN 0002-7820
Editore: American Ceramic Society
DOI: 10.1111/jace.15547

Tough salami-inspired Cf/ZrB2 UHTCMCs produced by electrophoretic deposition

Autori: Pietro Galizia, Simone Failla, Luca Zoli, Diletta Sciti
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 38/2, 2018, Pagina/e 403-409, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2017.09.047

Understanding the oxidation behavior of a ZrB 2 –MoSi 2 composite at ultra-high temperatures

Autori: Laura Silvestroni, Kerstin Stricker, Diletta Sciti, Hans-Joachim Kleebe
Pubblicato in: Acta Materialia, Numero 151, 2018, Pagina/e 216-228, ISSN 1359-6454
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.actamat.2018.03.042

On the thermal shock resistance and mechanical properties of novel unidirectional UHTCMCs for extreme environments

Autori: Luca Zoli, Antonio Vinci, Pietro Galizia, Cesare Melandri, Diletta Sciti
Pubblicato in: Scientific Reports, Numero 8/1, 2018, ISSN 2045-2322
Editore: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-018-27328-x

Toughening effect of non-periodic fiber distribution on crack propagation energy of UHTC composites

Autori: S. Failla, P. Galizia, L. Zoli, A. Vinci, D. Sciti
Pubblicato in: Journal of Alloys and Compounds, Numero 777, 2019, Pagina/e 612-618, ISSN 0925-8388
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.11.043

Ultra-high temperature ceramic composite

Autori: V. Rubio, P. Ramanujam, J. Binner
Pubblicato in: Advances in Applied Ceramics, Numero 117/sup1, 2018, Pagina/e s56-s61, ISSN 1743-6753
Editore: Maney Publishing
DOI: 10.1080/17436753.2018.1475140

Mechanical behaviour of carbon fibre reinforced TaC/SiC and ZrC/SiC composites up to 2100°C

Autori: Antonio Vinci, Luca Zoli, Diletta Sciti, Jeremy Watts, Greg E. Hilmas, William G. Fahrenholtz
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 39/4, 2019, Pagina/e 780-787, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2018.11.017

Influence of SiC content on the oxidation of carbon fibre reinforced ZrB 2 /SiC composites at 1500 and 1650 °C in air

Autori: Antonio Vinci, Luca Zoli, Diletta Sciti
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 38/11, 2018, Pagina/e 3767-3776, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2018.04.064

Testing ultra-high-temperature ceramics for thermal protection and rocket applications

Autori: R. Savino, S. Mungiguerra, G. D. Di Martino
Pubblicato in: Advances in Applied Ceramics, Numero 117/sup1, 2018, Pagina/e s9-s18, ISSN 1743-6753
Editore: Maney Publishing
DOI: 10.1080/17436753.2018.1509175

Influence of zirconium-based alloys on manufacturing and mechanical properties of ultra high temperature ceramic matrix composites

Autori: Marius Kütemeyer, Thomas Helmreich, Stefan Rosiwal, Dietmar Koch
Pubblicato in: Advances in Applied Ceramics, Numero 117/sup1, 2018, Pagina/e s62-s69, ISSN 1743-6753
Editore: Maney Publishing
DOI: 10.1080/17436753.2018.1509810

Rapid spark plasma sintering to produce dense UHTCs reinforced with undamaged carbon fibres

Autori: L. Zoli, A. Vinci, L. Silvestroni, D. Sciti, M. Reece, S. Grasso
Pubblicato in: Materials & Design, Numero 130, 2017, Pagina/e 1-7, ISSN 0264-1275
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matdes.2017.05.029

Oxidation behaviour of a continuous carbon fibre reinforced ZrB 2 –SiC composite

Autori: Antonio Vinci, Luca Zoli, Elena Landi, Diletta Sciti
Pubblicato in: Corrosion Science, Numero 123, 2017, Pagina/e 129-138, ISSN 0010-938X
Editore: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.corsci.2017.04.012

Ablation behaviour of ultra-high temperature ceramic matrix composites: Role of MeSi2 addition

Autori: L. Silvestroni, A. Vinci, S. Failla, L. Zoli, V. Rubio, J. Binner, D. Sciti
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 39/9, 2019, Pagina/e 2771-2781, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.03.031

Impact of residual stress on thermal damage accumulation, and Young's modulus of fiber-reinforced ultra-high temperature ceramics

Autori: P. Galizia, L. Zoli, D. Sciti
Pubblicato in: Materials & Design, Numero 160, 2018, Pagina/e 803-809, ISSN 0264-1275
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matdes.2018.10.019

Arc-jet wind tunnel characterization of ultra-high-temperature ceramic matrix composites

Autori: S. Mungiguerra, G.D. Di Martino, A. Cecere, R. Savino, L. Silvestroni, A. Vinci, L. Zoli, D. Sciti
Pubblicato in: Corrosion Science, Numero 149, 2019, Pagina/e 18-28, ISSN 0010-938X
Editore: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.corsci.2018.12.039

Ti3SiC2-Cf composites by spark plasma sintering: Processing, microstructure and thermo-mechanical properties

Autori: M.A. Lagos, C. Pellegrini, I. Agote, N. Azurmendi, J. Barcena, M. Parco, L. Silvestroni, L. Zoli, D. Sciti
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 39/9, 2019, Pagina/e 2824-2830, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.03.037

Pushing the limits of atomistic simulations towards ultra-high temperature: A machine-learning force field for ZrB2

Autori: Yanhui Zhang, Alessandro Lunghi, Stefano Sanvito
Pubblicato in: Acta Materialia, Numero 186, 2020, Pagina/e 467-474, ISSN 1359-6454
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.actamat.2019.12.060

Interface engineering of graphene nanosheet reinforced ZrB 2 composites by tuning surface contacts

Autori: Yanhui Zhang, Stefano Sanvito
Pubblicato in: Physical Review Materials, Numero 3/7, 2019, ISSN 2475-9953
Editore: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevmaterials.3.073604

Effect of hypersonic flow chemical composition on the oxidation behavior of a super-strong UHTC

Autori: Laura Silvestroni, Stefano Mungiguerra, Diletta Sciti, Giuseppe D. Di Martino, Raffaele Savino
Pubblicato in: Corrosion Science, Numero 159, 2019, Pagina/e 108125, ISSN 0010-938X
Editore: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.corsci.2019.108125

Influence of fibre content on the strength of carbon fibre reinforced HfC/SiC composites up to 2100 °C

Autori: Antonio Vinci, Luca Zoli, Diletta Sciti, Jeremy Watts, Greg E. Hilmas, William G. Fahrenholtz
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 39/13, 2019, Pagina/e 3594-3603, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.04.049

Selection, processing, properties and applications of ultra-high temperature ceramic matrix composites, UHTCMCs – a review

Autori: Jon Binner, Matt Porter, Ben Baker, Ji Zou, Vinothini Venkatachalam, Virtudes Rubio Diaz, Andrea D'Angio, Prabhu Ramanujam, Tailin Zhang, T. S. R. C. Murthy
Pubblicato in: International Materials Reviews, 2019, Pagina/e 1-56, ISSN 0950-6608
Editore: Maney Publishing
DOI: 10.1080/09506608.2019.1652006

Merging toughness and oxidation resistance in a light ZrB2 composite

Autori: Laura Silvestroni, Cesare Melandri, Vinothini Venkatachalam, Jon Binner, Diletta Sciti
Pubblicato in: Materials & Design, Numero 183, 2019, Pagina/e 108078, ISSN 0264-1275
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matdes.2019.108078

Off-axis damage tolerance of fiber-reinforced composites for aerospace systems

Autori: P. Galizia, D. Sciti, F. Saraga, L. Zoli
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 40/7, 2020, Pagina/e 2691-2698, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.12.038

A simple route to fabricate strong boride hierarchical composites for use at ultra-high temperature

Autori: Laura Silvestroni, Nicola Gilli, Andrea Migliori, Diletta Sciti, Jeremy Watts, Greg E. Hilmas, William G. Fahrenholtz
Pubblicato in: Composites Part B: Engineering, Numero 183, 2020, Pagina/e 107618, ISSN 1359-8368
Editore: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.compositesb.2019.107618

Is spark plasma sintering suitable for the densification of continuous carbon fibre - UHTCMCs?

Autori: Luca Zoli, Antonio Vinci, Pietro Galizia, Carlos F. Gutièrrez-Gonzalez, Sergio Rivera, Diletta Sciti
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 40/7, 2020, Pagina/e 2597-2603, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.12.004

Efficacy of a ZrB2–SiC matrix in protecting C fibres from oxidation in novel UHTCMC materials

Autori: L. Zoli, D. Sciti
Pubblicato in: Materials & Design, Numero 113, 2017, Pagina/e 207-213, ISSN 0264-1275
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matdes.2016.09.104

Development of UHTCMCs via water based ZrB2 powder slurry infiltration and polymer infiltration and pyrolysis

Autori: Francesca Servadei, Luca Zoli, Pietro Galizia, Antonio Vinci, Diletta Sciti
Pubblicato in: Journal of the European Ceramic Society, Numero 40/15, 2020, Pagina/e 5076-5084, ISSN 0955-2219
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.05.054

Conference proceedings (5)

Ultra-High-Temperature Ceramic Matrix Composites in Hybrid Rocket Propulsion Environment

Autori: Stefano Mungiguerra, Giuseppe D. Di Martino, Raffaele Savino, Luca Zoli, Diletta Sciti, Miguel A. Lagos
Pubblicato in: 2018 International Energy Conversion Engineering Conference, 2018, ISBN 978-1-62410-571-5
Editore: American Institute of Aeronautics and Astronautics
DOI: 10.2514/6.2018-4694

Characterization of carbon-fiber reinforced ultra-high-temperature ceramic matrix composites in arc-jet environment

Autori: Mungiguerra Stefano; Di Martino Giuseppe D.; Cecere Anselmo; Savino Raffaele; Zoli Luca; Silvestroni Laura; Sciti Diletta
Pubblicato in: 69th International Astronautical Congress (IAC), Numero 1, 2018
Editore: IAF
DOI: 10.5281/zenodo.1473396

Hybrid rockets with nozzle in ultra-high-temperature ceramic composites

Autori: Di Martino Giuseppe D.; Mungiguerra Stefano; Cecere Anselmo; Savino Raffaele; Vinci Antonio; Zoli Luca; Sciti Diletta
Pubblicato in: 69th International Astronautical Congress (IAC), Numero 1, 2018
Editore: IAF
DOI: 10.5281/zenodo.1473368

Effect of SiC concentration on aero-thermal behavior of ZrB2-based ceramics in hypersonic environment

Autori: Mungiguerra Stefano; Di Martino Giuseppe D.; Cecere Anselmo; Savino Raffaele; Monteverde Frédéric
Pubblicato in: 70th International Astronautical Congress (IAC), Numero 1, 2019
Editore: 70th International Astronautical Congress (IAC)
DOI: 10.5281/zenodo.3744596

Ultra-High-Temperature Ceramic Matrix Composites for Hybrid Rocket Nozzles

Autori: Di Martino, Giuseppe D.; Mungiguerraa, Stefano; Cecere, Anselmo; Savino, Raffaele; Zoli, Luca; Vinci, Antonio; Silvestroni, Laura; Sciti, Diletta
Pubblicato in: 70th International Astronautical Congress (IAC), Numero 1, 2019
Editore: 70th International Astronautical Congress (IAC)
DOI: 10.5281/zenodo.3744575

Other (2)

Arc-Jet testing of ultra-high-temperature ceramic matrix composites for aerospace applications.

Autori: Mungiguerra Stefano
Pubblicato in: First Workshop for Young Ceramists, Bologna, Italy, 26-27 November 2018, 2018
Editore: First Workshop for Young Ceramists, Bologna, Italy, 26-27 November 2018
DOI: 10.5281/zenodo.2551293

Processing and characterization of carbon fibre reinforced ZrB2/SiC/WC composites

Autori: Vinci Antonio
Pubblicato in: First Workshop for Young Ceramists, Bologna, Italy, 26-27 November 2018, 2018
Editore: First Workshop for Young Ceramists, Bologna, Italy, 26-27 November 2018
DOI: 10.5281/zenodo.2551275

Diritti di proprietà intellettuale

Patent (1)

PROCESS FOR OBTAINING COMPOSITE, ULTRA-REFRACTORY, FIBRE-REINFORCED CERAMIC MATERIALS

Numero candidatura/pubblicazione: 20 19059964
Data: 2019-11-20