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NACREOUS

Compositi nanostrutturati core-rim con elevate tenacità e resistenza a temperature estreme

Responsabile: Laura Silvestroni
Personale coinvolto: Nicola Gilli, Claudio Capiani, Alex Sangiorgi, Cesare Melandri

Data inizio: 01/09/2021
Durata: 39 mesi
Finanziamento totale: 600 000 $
Bando: US ARMY ACC-APC-RTP
Ruolo CNR ISTEC: Co-Project Coordinator
Coordinatore: Laura Silvestroni (CNR-ISTEC)
Consorzio: Missouri Science and Technology University (MS&T)

NACREOUS ha come obiettivo lo sviluppo di materiali con elevate proprietà meccaniche per gli ambienti estremi associati ai veicoli aerospaziali ipersonici. Le strutture gerarchiche oggetto di questa ricerca possono raggiungere notevoli resistenze meccaniche, oltre 1 GPa a 1800°C. Questo progetto di ricerca di base studia i meccanismi responsabili per la formazione dei compositi nano-strutturati, le relazioni tra struttura e proprietà a temperature ultra elevate e il loro comportamento in ambiente rilevante.

Zig-zag fracture behavior of rim structures triggered by TM aggregates and nano inclusions mimicking the natural nacre microstructure.

Pubblicazioni e brevetti

  • N. Gilli, J. Watts, W.G. Fahrenholtz, D. Sciti, L. Silvestroni, “Design of ultra-high temperature ceramic nano-composites from multi-scale length microstructure approach”, Composites B 226 (2021) 109344.
  • L. Silvestroni, L.M. Rueschhoff, K.A. Acord, R. Castro, C. Powell, “Synthesis of far-from-equilibrium materials for extreme environments”, MRS Bulletin, 47 Nov (2022) 1143-1153.
  • L. Silvestroni, N. Gilli, A. Sangiorgi, A. Corozzi, S. Filipovic, N. Obradović, L. Ortiz-Membrado, E. Jiménez-Piqué, W.G. Fahrenholtz, “Multi-phase (Zr,Ti,Cr)B2 solid solutions: preparation, multi-scale microstructure and local properties”, Journal of Advanced Ceramics 12 [2] (2023) 414-431.
  • L. Silvestroni, N. Gilli, A. Migliori, D. Sciti, J. Watts, G.E. Hilmas, W.G. Fahrenholtz, “A simple route to fabricate strong boride hierarchical composites for use at ultra-high temperature”, Composites B 183 (2020) 107618.
  • L. Silvestroni, S. Failla, V. Vinokurov, I. Neshpor, O. Grigoriev, “Core-shell structure: an effective feature for strengthening ZrB2 ceramics”, Scripta Materialia 160 (2019) 1-4.
  • L. Silvestroni, K. Stricker, D. Sciti, H.-J. Kleebe, “Understanding the oxidation behavior of a ZrB2–MoSi2 composite at ultra-high temperatures”, Acta Materialia, 151 [1] (2018) 216-228.
  • L. Silvestroni, S. Failla, I. Neshpor, O. Grigoriev, “Method to improve the oxidation resistance of ZrB2-based ceramics for reusable space systems”, Journal of the European Ceramic Society, 38 [6] (2018) 2467-2476
  • L. Silvestroni, H-J. Kleebe, W.G. Fahrenholtz, J. Watts “Super-strong materials for temperatures exceeding 2000°C”, Sci. Rep. 7, 40730; doi: 10.1038/srep40730 (2017).