Sviluppo e caratterizzazione di materiali refrattari per isolamento termico di piastre ad induzione

This work is part of the development and characterization of refractory materials for thermal insulation in induction cooktops. The main objective is the design of a lightweight material capable of combining good mechanical properties and thermal resistance with low density. The developed material consists of a ceramic phase based on zirconium silicate, a binder made of aqueous sodium silicate solution, and hollow microspheres (Mag Spheres) used as lightweight fillers to reduce density and improve thermal efficiency. The mixture was prepared by accurately dosing the components, then pressed using a hydraulic press and left to dry. The experimental characterization included the determination of porosity, linear shrinkage, and mechanical testing through three-point bending and compression tests, in order to evaluate the material’s performance and its suitability for use in high-temperature environments.

Il presente lavoro si inserisce nel contesto dello sviluppo e della caratterizzazione di materiali refrattari per l’isolamento termico nelle piastre a induzione. L’obiettivo principale è la progettazione di un materiale alleggerito, in grado di combinare buone proprietà meccaniche e resistenza termica con una bassa densità. Il materiale sviluppato è costituito da una fase ceramica di base a base di silicato di zirconio, un legante a base di silicato di sodio in soluzione acquosa e microsfere cave (Mag Spheres), impiegate come riempitivo leggero per ridurre la densità e migliorare l’efficienza termica. La miscela è stata preparata mediante dosaggio controllato delle componenti, successivamente pressata tramite pressa idraulica e lasciata essiccare. La caratterizzazione sperimentale ha incluso la determinazione delle porosità, della contrazione lineare, nonché prove meccaniche di flessione a tre punti e di compressione, al fine di valutare le prestazioni del materiale e la sua idoneità all’impiego in ambienti ad alta temperatura.