Ottimizzazione dei parametri di passivazione per leghe di alluminio selezionate

L'ampia ricerca nell'introduzione dei cosiddetti “combustibili verdi” nell'industria spaziale, genera la necessità di trovare materiali strutturali appropriati e compatibili. Il perossido di idrogeno ad alta concentrazione è un esempio di combustibile verde la cui decomposizione porta alla produzione solo di vapore e ossigeno. Per questo motivo, è un ottimo candidato per sostituire l'idrazina tossica e cancerogena attualmente utilizzata. Prima che ciò possa accadere, tuttavia, è necessario verificare gli effetti del perossido di idrogeno sui materiali con cui sono costruiti serbatoi di stoccaggio del propellente, serbatoi di rifornimento e sistemi di trasferimento, nonché altri componenti a contatto con il propellente. La contaminazione del perossido di idrogeno, dovuta alla lisciviazione di metalli nella soluzione, provoca una decomposizione accelerata. La conseguenza di ciò è un aumento della pressione e della temperatura, che può portare a una perdita di integrità del sistema. Inoltre, c'è anche il rischio di avvelenare il catalizzatore nel motore a razzo o una diminuzione della sua integrità. Poiché la durata del perossido di idrogeno dipende dalla sua purezza, è necessaria una preventiva passivazione dei serbatoi per prevenire un'eccessiva corrosione dei metalli che porta alla contaminazione del liquido.

Un progetto di ricerca svolto per l'Agenzia spaziale europea (ESA) è dedicato all'ottimizzazione dei parametri di passivazione per leghe di alluminio selezionate. Lo scopo del progetto è produrre rivestimenti protettivi con metodi chimici e verificarne la durabilità a contatto con il perossido di idrogeno. L'oggetto della ricerca sono principalmente leghe leggere di alluminio e litio con potenziale utilizzo nell'industria spaziale. I campioni di materiale saranno sottoposti a prove di immersione e corrosione e di imaging al microscopio elettronico (SEM) della superficie. Inoltre, sarà esaminata l'influenza del materiale passivato sul perossido di idrogeno, la sua stabilità sarà determinata e il suo contenuto di metallo sarà determinato mediante spettrometria di emissione atomica al plasma accoppiato induttivamente.