Nel corso degli ultimi 20 anni il gruppo di Scienza e Tecnologia dei Materiali (STM) - Università di Perugia, sede di Terni – ha lavorato allo sviluppo e produzione di materiali per alte temperature e compositi ablativi a matrice polimerica tradizionali e nanostrutturati. Unitamente alla disponibilità di tecniche di analisi termica e termo-meccanica standard quali TGA, DSC, TMA, etc - la lista completa di tutti i servizi di testing è accessibile dal nostro sito web - il nostro gruppo ha sviluppato un sistema di testing avanzato basato su torcia ossi-acetilene capace di ricreare flussi termici fino a 800 W/cm2 e rispondente alle linee guida ASTM E285-80. Grazie a questo test è possibile valutare il tasso di erosione, la perdita di massa, i profili di temperatura all’interno del materiale e la morfologia del residuo carbonioso - char - post esposizione alla torcia. A tal proposito, tecniche di microscopia elettronica FE-SEM sono usate per studiare i dettagli della risposta del materiale a livello micro e nanoscopico. Altre caratterizzazioni avanzate sono disponibili presso i nostri laboratori. Attualmente, sono in corso ricerche sulla possibilità di valutare le proprietà termiche e soprattutto meccaniche del char dei materiali ablativi. Sono state inoltre sviluppate tecniche di misura ad alte temperature delle proprietà termiche dei materiali quali ad esempio la capacità termica. E’ inoltre possibile combinare i dati sperimentali con modelli che permettono di prevedere le proprietà termiche dei materiali studiati.
In termini di collaborazioni con istituzioni pubbliche e private legate al settore aerospaziale il gruppo STM ha stretto contatti con entità nazionali e internazionali ponendosi a livelli di eccellenza nel settore dei materiali per alte temperature. Solo per fare alcuni esempi, alla fine degli anni novanta, in collaborazione con ALENIA Spazio S.p.A e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), il gruppo STM ha sviluppato e testato un materiale ablativo a base silicone di media densità (ALS-051) usato nella protezione termica della capsula spaziale recuperabile CARINA. Inoltre, è stato sviluppato un modello matematico capace di predire le temperature all’interno del materiale sottoposto a ablazione. Negli ultimi anni il gruppo STM ha inoltre instaurato una collaborazione duratura con AVIO spazio, l’azienda italiana produttrice del lanciatore a razzo Vega. In questo ambito, il nostro gruppo ha partecipato al programma VEga Consolidation and Evolution Preparation Programme (VECEP) studiando una protezione termica di nuova generazione rispetto a quella usata attualmente sul lanciatore. In collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) il nostro gruppo ha sviluppato un adesivo per alte temperature nanostrutturato da usare su compositi carbon/carbon capace di esibire proprietà adesive superiori agli standard commerciali.
