Costruzione Edifici in Acciaio Acquaviva d’Isernia

Durante la Guerra Fredda, le basi artiche sono state fondamentali per la strategia militare delle potenze mondiali. Queste basi, situate in regioni remote e spesso ostili come l’Artico, erano utilizzate per monitorare le attività nemiche, garantire la sicurezza delle rotte di navigazione e fornire supporto logistico alle forze armate.

Un’altra minaccia durante la Guerra Fredda era rappresentata dagli attacchi EMP (Electromagnetic Pulse), che potevano danneggiare gravemente le infrastrutture elettroniche e mettere in pericolo la sicurezza nazionale. Per proteggere le basi artiche e le infrastrutture critiche, sono stati sviluppati sistemi di protezione contro gli EMP, come schermature elettromagnetiche e sistemi di backup.

Inoltre, durante la Guerra Fredda, è stata una pratica comune per le potenze mondiali costruire rifugi antiatomici per proteggere i leader politici e militari in caso di attacco nucleare. Questi rifugi erano spesso situati in luoghi segreti e fortificati, progettati per resistere alle esplosioni nucleari e garantire la continuità del governo in caso di emergenza.

In conclusione, le basi artiche, la protezione contro gli EMP e i rifugi antiatomici sono stati elementi cruciali della strategia militare durante la Guerra Fredda, evidenziando la necessità di innovazione e preparazione per affrontare le minacce del tempo.

La scelta del materiale nella progettazione industriale, soprattutto in settori come l’industria pesante, rappresenta una questione cruciale. Gli acciai inossidabili, noti per la loro eccellente resistenza alla corrosione, sono spesso la prima scelta per affrontare condizioni operative estreme. Questo articolo esplorerà le proprietà degli acciai inox, la loro resistenza in ambienti aggressivi e le soluzioni pratiche per garantire prestazioni ottimali.

Proprietà degli Acciai Inossidabili

Gli acciai inox sono leghe ferrose caratterizzate da un alto contenuto di cromo (almeno il 10,5%). Questo elemento forma uno strato passivato di ossido di cromo sulla superficie del metallo, proteggendolo dalla corrosione. La classificazione degli acciai inossidabili si basa sulla microstruttura: martensitici, austenitici e ferritici.

Classificazione degli Acciai Inox

Resistenza alla Corrosione

La resistenza alla corrosione degli acciai inox varia notevolmente a seconda della loro composizione chimica e delle condizioni ambientali. In ambienti aggressivi, come quelli con elevata salinità o sostanze chimiche, è fondamentale selezionare il giusto tipo di acciaio.

Ambienti Aggressivi nell’Industria Pesante

Le applicazioni nell’industria pesante spesso espongono i materiali a condizioni difficili. I settori minerario, chimico e della costruzione sono tra i più esigenti e richiedono soluzioni durature. La corrosione da pitting e crevice è particolarmente preoccupante in tali contesti.

Meccanismi di Corrosione

Le modalità di corrosione che gli acciai inox possono subire in ambienti aggressivi includono:

• Corrosione Uniforme: Processo graduale, che coinvolge l’intera superficie.
• Corrosione per Pitting: Piccole cavità o “pitting” sulla superficie, potenzialmente devastanti.
• Corrosione Interstiziale: Si sviluppa nei minuscoli spazi tra le giunzioni del materiale.

Soluzioni Ingegneristiche

Per prevenire la corrosione, diverse soluzioni ingegneristiche possono essere adottate. La selezione di leghe speciali come gli acciai inox a basso tenore di carbonio o leghe resistenti al cloruro, come i 317L e 904L, può migliorare significativamente le performance in ambienti aggressivi.

Protezione Superficiale

Le finiture superficiali, come la passivazione e la lucidatura, possono aumentare la durezza e la resistenza alla corrosione degli acciai inox. Applicazioni di rivestimenti protettivi in poliuretano o epossidici possono anche fornire una barriera contro l’ambiente.

Analisi delle Prestazioni

È fondamentale eseguire analisi energetiche e simulazioni alla corrosione per prevedere le prestazioni degli acciai in ambienti aggressivi. L’uso di software come ANSYS o COMSOL permette di modellare e analizzare le risposte dei materiali alle diverse sollecitazioni ambientali.

Case Study: Settore Chimico

Un esempio pratico è l’uso di acciai inox nel settore chimico, dove le apparecchiature sono esposte a sostanze corrosive. Data la loro resistenza, gli acciai inox austenitici sono frequentemente utilizzati per reattori e serbatoi.

Tabelle Comparativa di Resistenza

Conclusioni sui Materiali

La scelta dell’acciaio inox giusto non è solo una questione di prestazioni immediate, ma varia anche a lungo termine. Le leghe più costose, come le leghe Ni-Cr speciali, mostrano prestazioni superiori, giustificando l’investimento.

Fusione e Saldo

Il processo di fusione degli acciai inox deve essere eseguito in condizioni controllate per garantire coerenza nelle prestazioni. Le tecniche di saldatura, come il TIG e il MIG, devono essere ottimizzate per il tipo di lega.

Normative e Standard

La conformità agli standard internazionali, come ASTM e ISO, è essenziale per garantire che gli acciai inox utilizzati rispondano ai requisiti tecnici. Documenti come ASTM A240 e ISO 9444 sono specifici per la progettazione di materiali.

Innovazioni Futuri

Le ricerche nel campo degli acciai inossidabili continuano ad evolversi. I nuovi trattamenti superficiali e le leghe avanzate possono guidare il futuro dell’industria pesante, riducendo i costi e migliorando la sostenibilità.

Fonti

• ASM International
• American Iron and Steel Institute
• International Stainless Steel Forum

Considerazioni Finali

L’ottimizzazione della scelta degli acciai inox per ambienti aggressivi è vitale nel garantire la lunga durata e l’efficacia delle apparecchiature nell’industria pesante. La continua ricerca e innovazione rimangono fondamentali per affrontare le sfide future.

Materiali atomicamente sottili riducono significativamente i qubit

La computazione quantistica è una tecnologia estremamente complessa, con molte sfide tecniche che ne influenzano lo sviluppo. Di queste sfide, due questioni critiche emergono: la miniaturizzazione e la qualità dei qubit.

IBM ha adottato la roadmap dei qubit superconduttori per raggiungere un processore da 1.121 qubit entro il 2023, portando all’aspettativa che 1.000 qubit con l’attuale fattore di forma dei qubit siano fattibili. Tuttavia, gli approcci attuali richiederanno chip molto grandi (50 millimetri per lato, o più grandi) alla scala di piccole fette, o l’uso di chiplet su moduli multichip. Sebbene questo approccio funzionerà, l’obiettivo è raggiungere un percorso migliore verso la scalabilità.

Adesso i ricercatori del MIT sono stati in grado di ridurre le dimensioni dei qubit e lo hanno fatto in modo da ridurre le interferenze che si verificano tra i qubit vicini. I ricercatori del MIT hanno aumentato il numero di qubit superconduttori che possono essere aggiunti a un dispositivo di un fattore di 100.

“Stiamo affrontando sia la miniaturizzazione dei qubit che la qualità,” ha dichiarato William Oliver, direttore del Centro per l’Ingegneria Quantistica al MIT. “A differenza della scalabilità dei transistor convenzionali, dove conta solo il numero, per i qubit, grandi numeri non sono sufficienti, devono anche essere ad alte prestazioni. Sacrificare le prestazioni per il numero di qubit non è uno scambio utile nella computazione quantistica. Devono andare di pari passo.”

La chiave di questo grande aumento della densità dei qubit e della riduzione delle interferenze risiede nell’uso di materiali bidimensionali, in particolare l’isolante bidimensionale nitruro di boro esagonale (hBN). I ricercatori del MIT hanno dimostrato che pochi monolayer atomici di hBN possono essere impilati per formare l’isolante nei condensatori di un qubit superconduttore.

Come altri condensatori, i condensatori in questi circuiti superconduttori assumono la forma di un sandwich in cui un materiale isolante è interposto tra due piastre metalliche. La grande differenza per questi condensatori è che i circuiti superconduttori possono funzionare solo a temperature estremamente basse – meno di 0,02 gradi sopra lo zero assoluto (-273,15 °C).

I qubit superconduttori vengono misurati a temperature inferiori a 20 millikelvin in un frigorifero a diluizione.Nathan Fiske/MIT

In quell’ambiente, i materiali isolanti disponibili per il compito, come il biossido di silicio PE-CVD o il nitruro di silicio, presentano parecchi difetti troppo dissipativi per le applicazioni di computazione quantistica. Per aggirare questi difetti dei materiali, la maggior parte dei circuiti superconduttori utilizza i cosiddetti condensatori coplanari. In questi condensatori, le piastre sono posizionate lateralmente l’una rispetto all’altra, piuttosto che una sopra l’altra.

Come risultato, il substrato di silicio intrinseco sotto le piastre e in misura minore il vuoto sopra le piastre fungono da dielettrico del condensatore. Il silicio intrinseco è chimicamente puro e quindi presenta pochi difetti, e le dimensioni grandi diluiscono il campo elettrico alle interfacce delle piastre, il che porta a un condensatore a bassa perdita. Le dimensioni laterali di ciascuna piastra in questo design a faccia aperta finiscono per essere piuttosto grandi (tipicamente 100 per 100 micrometri) per raggiungere la capacità richiesta.

Nel tentativo di allontanarsi dalla configurazione laterale grande, i ricercatori del MIT si sono impegnati nella ricerca di un isolante che abbia pochi difetti e sia compatibile con le piastre del condensatore superconduttore.

“Abbiamo scelto di studiare l’hBN perché è l’isolante più ampiamente usato nella ricerca sui materiali 2D a causa della sua pulizia e inerzia chimica,” ha detto il coautore Joel Wang, un ricercatore scientifico nel gruppo di Ingegneria dei Sistemi Quantistici del Laboratorio di Ricerca Elettronica del MIT.

Sui lati dell’hBN, i ricercatori del MIT hanno utilizzato il materiale superconduttore 2D, diseleniuro di niobio. Uno degli aspetti più complicati della fabbricazione dei condensatori è stato lavorare con il diseleniuro di niobio, che si ossida in pochi secondi quando esposto all’aria, secondo Wang. Questo rende necessario che l’assemblaggio del condensatore avvenga in una scatola a guanto riempita con gas argon.

Sebbene questo sembrerebbe complicare la scalabilità della produzione di questi condensatori, Wang non considera questo un fattore limitante.

“Ciò che determina il fattore di qualità del condensatore sono le due interfacce tra i due materiali,” ha detto Wang. “Una volta che il sandwich è fatto, le due interfacce sono “sigillate” e non notiamo alcun degrado nel tempo quando esposte all’atmosfera.”

Questo mancato degrado è dovuto al fatto che circa il 90 percento del campo elettrico è contenuto nella struttura a sandwich, quindi l’ossidazione della superficie esterna del diseleniuro di niobio non gioca più un ruolo significativo. Questo rende alla fine l’ingombro del condensatore molto più piccolo, e spiega la riduzione delle interferenze tra i qubit vicini.

“La principale sfida per scalare la fabbricazione sarà la crescita su scala di wafer di hBN e superconduttori 2D come [diseleniuro di niobio], e come si può impilare su scala di wafer di questi film,” ha aggiunto Wang.

Wang ritiene che questa ricerca abbia dimostrato che l’hBN 2D sia un buon candidato isolante per i qubit superconduttori. Egli afferma che il lavoro preliminare svolto dal team del MIT servirà da guida per utilizzare altri materiali ibridi 2D per costruire circuiti superconduttori.

Tra il 14 e il 21 agosto 2024, in Italia sono programmati diversi corsi e opportunità di formazione in metallurgia, rivolti a professionisti del settore, studenti universitari e appassionati.

Questi corsi coprono un’ampia gamma di tematiche, dalla metallurgia di base alle tecnologie avanzate, con una particolare attenzione alla sostenibilità e all’innovazione tecnologica.

Corsi e Formazione in Metallurgia

Ecco una panoramica dei corsi di formazione in metallurgia programmati dal 14 al 21 agosto 2024, rivolti a professionisti e studenti.

Descrizione dei corsi principali

1. Corso di Metallurgia di Base: Organizzato da AQM Srl, questo corso si svolgerà in aula a Provaglio d’Iseo. È ideale per chi inizia il proprio percorso formativo nel settore, fornendo competenze fondamentali sulla lavorazione dei metalli e sulle principali tecniche metallurgiche.
2. Giornate di Studio: Metallurgia delle Polveri: AIM organizza questo evento a Milano, dal 19 al 21 agosto 2024, in modalità ibrida. Le sessioni si concentreranno sulle nuove tecnologie per la produzione e l’applicazione delle polveri metalliche, un settore in rapida espansione grazie alla crescita delle tecnologie additive.
3. Corso di Tecnologie dei Materiali Avanzati: Anche questo corso è tenuto da AQM Srl e si svolgerà sempre a Provaglio d’Iseo. È pensato per coloro che desiderano approfondire le conoscenze sui materiali avanzati utilizzati in settori tecnologicamente innovativi.

Requisiti di Partecipazione ai Corsi di Formazione in Metallurgia

I requisiti per partecipare ai corsi di formazione in metallurgia possono variare a seconda del corso specifico. Ecco una panoramica generale:

1. Corso di Metallurgia di Base (AQM Srl):
   • Requisiti: Questo corso è ideale per chi inizia il proprio percorso formativo nel settore della metallurgia. Non sono richiesti prerequisiti specifici, ma una conoscenza di base della chimica e della fisica può essere utile.
2. Giornate di Studio: Metallurgia delle Polveri (AIM):
   • Requisiti: Questo evento è rivolto a professionisti del settore, ricercatori e studenti universitari. È consigliata una conoscenza preliminare delle tecnologie di produzione delle polveri metalliche e delle tecnologie additive.
3. Corso di Tecnologie dei Materiali Avanzati (AQM Srl):
   • Requisiti: Questo corso è pensato per coloro che hanno già una conoscenza di base della metallurgia e desiderano approfondire le loro competenze sui materiali avanzati. È preferibile avere esperienza nel settore o una formazione tecnica correlata.

Importanza della Formazione in Metallurgia

La formazione in metallurgia è cruciale in un contesto industriale sempre più orientato verso l’innovazione e la sostenibilità. I corsi offerti durante questa settimana coprono una vasta gamma di argomenti, dalle basi della metallurgia alle tecnologie più avanzate, garantendo una preparazione completa per affrontare le sfide del futuro.

Questi programmi sono pensati per aggiornare le competenze dei professionisti, favorendo lo sviluppo di nuove soluzioni tecnologiche e migliorando la competitività delle aziende italiane nel mercato globale.

Fonti:

Associazione italiana metallurgia

Accademia metallurgia

AQM Srl

A luglio 2024, i prezzi dei metalli da costruzione in Italia hanno mostrato delle variazioni significative, riflettendo le dinamiche del mercato globale e locale.

Di seguito è riportata una tabella che riassume i prezzi reali per alcuni dei principali metalli utilizzati nel settore delle costruzioni, basata sui dati effettivi di luglio 2024.

Prezzi al consumo dei metalli da costruzione

I prezzi dei metalli da costruzione sono influenzati da vari fattori, tra cui la domanda globale, i costi energetici, le tensioni geopolitiche e l’inflazione.

Contesto del Mercato

1. Acciaio: I prezzi dell’acciaio hanno visto un aumento costante, con l’acciaio al carbonio a 860 €/tonnellata e l’acciaio inox a 1600 €/tonnellata a luglio 2024. Questo aumento è dovuto alla forte domanda globale e ai costi di produzione più elevati​.
2. Alluminio: Il prezzo dell’alluminio è aumentato a 2300 €/tonnellata. L’alluminio è molto richiesto per la sua leggerezza e resistenza alla corrosione, che lo rendono indispensabile per molte applicazioni edilizie​.
3. Rame: Il prezzo del rame ha raggiunto 9645 €/tonnellata a luglio 2024. La continua domanda da parte dei settori delle costruzioni e dell’elettronica ha mantenuto alti i prezzi​.
4. Nichel: Il nichel ha mantenuto un prezzo stabile a 15700 €/tonnellata, con una domanda costante per le leghe di acciaio inox che ne ha sostenuto il prezzo​.
5. Ottone: Le leghe di ottone OT63 e OT67 sono state rispettivamente a 7382 €/tonnellata e 7627 €/tonnellata. L’ottone è molto utilizzato per le sue proprietà anticorrosive e per la facilità di lavorazione​.

Fattori Influenzanti

• Domanda Globale e Locale: La domanda continua di materiali per progetti di costruzione e infrastrutture ha sostenuto i prezzi dei metalli. La crescita economica in diverse regioni e i piani di infrastrutture governative hanno mantenuto alta la domanda​.
• Interruzioni della Catena di Fornitura: Problemi logistici e interruzioni nella catena di fornitura hanno influito sui prezzi dei metalli. Le difficoltà nel trasporto e nella disponibilità di materie prime hanno contribuito all’aumento dei costi​ .
• Politiche e Normative: Le normative aggiornate e le politiche governative, come i prezzari regionali aggiornati per gli appalti pubblici, hanno avuto un impatto significativo sui prezzi dei metalli, riflettendo gli sforzi per mitigare gli aumenti eccezionali dei costi​ .

Fonti:

Istat

HME

KME