I ricoprimenti idrofobici-idrofilici, per applicazioni sugli isolatori e sui conduttori, sono un settore di grande interesse ed in rapida evoluzione. Lo scopo di tali ricoprimenti è quello di modificare le proprietà della superficie dei componenti con differenti finalità: per esempio ridurre l’accumulo di polveri o residui sugli isolatori per evitare meccanismi di conducibilità superficiale oppure evitare l’accumulo di neve o ghiaccio sui conduttori che può formare pericolosi manicotti di ghiaccio.

L’obiettivo delle attività previste in questa attività è quello di applicare le più avanzate conoscenze nel campo della scienza dei materiali allo sviluppo di componenti elettrici innovativi e alla comprensione dei fenomeni di danneggiamento in esercizio o di degrado dei componenti stessi. Le tematiche di interesse includono la caratterizzazione delle proprietà di idrofobicità /idrofilicità dei film sottili, delle proprietà composizionali e microstrutturali ed elettriche, e lo sviluppo di nuovi rivestimenti idrofobici.

Nel periodo di riferimento, primo anno del triennio, le attività hanno compreso lo studio bibliografico della tematica dei rivestimenti idrofobici e idrofilici, dei materiali impiegati e dei metodi di deposizione, con particolare riguardo alla tecnica sol-gel. Attraverso una collaborazione con l’Università della Bicocca (Milano), sono state eseguite numerose prove di deposizione mediante sol-gel di rivestimenti idrofobici su supporto vetroso, sperimentando diverse composizioni e diverse tecniche di deposizione, identificando le formulazioni più promettenti. La caratterizzazione chimico fisica dei film ottenuti ha incluso la spettroscopia FTIR, la termogravimetria (TGA), la microanalisi SEM e la misura dell’angolo di contatto statico e dinamico.

I risultati migliori in termine di idrofobicità si sono ottenuti con i film contenenti silossani monosostituiti con catene fluorurate lunghe (F13 e F17) o con un gruppo metile (MTEOS), con un processo sol gel catalizzato da base, ottenendo angoli di contatto compresi tra 138 e 147°. Risulta rilevante il tempo diagitazione del sol che, a seconda del gruppo funzionalizzante, può dare i migliori esiti tra le 4 e le 48 ore.

I film più idrofobici sono quelli in cui si sono fatte due immersioni. I casi nei quali è stato depositato unprimo film di silice acida hanno mostrato un miglioramento nell’adesione del secondo film funzionalizzato.

Infine, è stato allestito presso RSE un apparato per la misura dell’angolo di contatto con una configurazione molto flessibile, tale da poter eseguire la misura su campioni di grande dimensione, come gli isolatori e i conduttori, in camera climatica, in campo.