Step 26 - La chimica e gli strumenti scientifici

 

La chimica e l'orizzonte artificiale 

Fondamentale per il funzionamento di un orizzonte artificiale di tipo pneumatico è la presenza di una pompa a vuoto capace di fornire un flusso d'aria che spingendo sulle palette del rotore consente al giroscopio di girare ad alta velocità. 

Relativamente alla tecnologia del vuoto, i materiali con cui si costruiscono le pompe a vuoto devono rispettare determinati requisiti; devono avere, ad esempio, una sufficiente resistenza meccanica nell'intervallo di temperatura operativa, un'elevata tenuta ai gas, bassa tensione di vapore intrinseca, buina resistenza agli shock termici, resistenza alla corrosione, ecc.

Molti metalli e leghe metalliche hanno un'elevata resistenza, sono facili da lavorare e pulire, resistenti alla temperatura e meno sensibili alle influenze meccaniche rispetto al vetro. La considerazione di aspetti economici, come il prezzo o la disponibilità del materiale, porta essenzialmente alla scelta di acciaio inossidabile, acciaio al carbonio e leghe di alluminio come materiali per componenti meccanici.

Gli acciai inossidabili sono caratterizzati da una maggior resistenza all'ossidazione e alla corrosione rispetto ai cosiddetti acciai al carbonio, ciò è dovuto alla quasi assenza di carbonio (<=0,07%), ed alla presenza del cromo nella lega, in grado di passivarsi, e cioè di ricoprirsi di uno strato sottile di ossidi che protegge superficialmente il metallo dall'azione dell'ossigeno e di agenti chimici esterni. L'acciaio inossidabile è il materiale preferito per la costruzione di camere o componenti nella tecnologia del vuoto, ha una resistenza sufficiente e può essere saldato in modo che sia a tenuta di vuoto. 

Acciaio inossidabile

L'acciaio al carbonio è utilizzato nella  tecnologia del vuoto purché si operi a pressioni non troppo elevate e non sia richiesta una protezione dalla corrosione. Rispetto all'acciaio inossidabile è un materiale da costruzione relativamente economico, che ha una buona saldabilità ed è facile da lavorare, tuttavia, quando si utilizza questo tipo di acciaio, è necessario tenere conto del continuo degassamento di monossido di carbonio (CO) e della tendenza a corrodersi.

Acciaio al carbonio

Infine l'alluminio è utilizzato principalmente come lega ma in casi speciali viene utilizzato anche come alluminio puro. Nella scelta del materiale  è necessario tenere in considerazione il ritiro e la porosità. Esso è utilizzato per la sua morbidezza, la usa leggerezza e la resistenza all'ossidazione.

Leghe di alluminio