{"id":23217,"date":"2023-09-13T17:07:17","date_gmt":"2023-09-13T17:07:17","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=23217"},"modified":"2025-05-22T19:02:58","modified_gmt":"2025-05-22T19:02:58","slug":"test-di-abrasivita-delle-rocce","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/it\/test-di-abrasivita-delle-rocce\/","title":{"rendered":"Test di abrasivit\u00e0 delle rocce con il tribometro NANOVEA"},"content":{"rendered":"
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TRIBOLOGIA DELLE ROCCE:<\/span>TEST DI ABRASIVIT\u00c0 DELLE ROCCE CON TRIBOMETRO NANOVEA<\/span><\/h1>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"TRIBOLOGIA\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Preparato da<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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DUANJIE LI, PhD<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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INTRODUZIONE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tLe rocce sono composte da granelli di minerali. Il tipo e l'abbondanza di questi minerali, nonch\u00e9 la forza del legame chimico tra i grani minerali, determinano le propriet\u00e0 meccaniche e tribologiche delle rocce. A seconda dei cicli geologici delle rocce, le rocce possono subire trasformazioni e sono tipicamente classificate in tre tipi principali: ignee, sedimentarie e metamorfiche. Queste rocce presentano diverse composizioni minerali e chimiche, permeabilit\u00e0 e dimensioni delle particelle, e tali caratteristiche contribuiscono alla loro varia resistenza all'usura. La tribologia delle rocce esplora i comportamenti di usura e attrito delle rocce in varie condizioni geologiche e ambientali.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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IMPORTANZA DEI TEST SUGLI ABRASIVI DA ROCCIA<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Durante il processo di perforazione dei pozzi si verificano vari tipi di usura delle rocce, tra cui abrasione e attrito, che portano a significative perdite dirette e consequenziali attribuite alla riparazione e alla sostituzione di punte di perforazione e utensili da taglio. Pertanto, lo studio della perforabilit\u00e0, perforabilit\u00e0, tagliabilit\u00e0 e abrasivit\u00e0 delle rocce \u00e8 fondamentale nelle industrie petrolifere, del gas e minerarie. La ricerca sulla tribologia delle rocce gioca un ruolo fondamentale nella selezione delle strategie di perforazione pi\u00f9 efficienti ed economicamente vantaggiose, migliorando cos\u00ec l\u2019efficienza complessiva e contribuendo alla conservazione dei materiali, dell\u2019energia e dell\u2019ambiente. Inoltre, ridurre al minimo l'attrito superficiale \u00e8 estremamente vantaggioso nel ridurre l'interazione tra la punta di perforazione e la roccia, con conseguente diminuzione dell'usura dell'utensile e migliore efficienza di perforazione\/taglio.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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OBIETTIVO DI MISURAZIONE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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In questo studio, abbiamo simulato e confrontato le propriet\u00e0 tribologiche di due tipi di rocce per mostrare la capacit\u00e0 del Tribometro NANOVEA T50<\/a> nella misurazione del coefficiente di attrito e del tasso di usura delle rocce in modo controllato e monitorato.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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NANOVEA T50 compatto<\/span>
Tribometro a peso libero<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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I CAMPIONI<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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PROCEDURA DI PROVA<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Il coefficiente di attrito, COF e la resistenza all'usura di due campioni di roccia sono stati valutati dal tribometro NANOVEA T50 utilizzando il modulo di usura Pin-on-Disc. Come contromateriale \u00e8 stata utilizzata una sfera Al2O3 (6 mm di diametro). Dopo i test, la traccia di usura \u00e8 stata esaminata utilizzando il profilometro senza contatto NANOVEA. I parametri del test sono riassunti di seguito.<\/p>

Il tasso di usura, K, \u00e8 stato valutato utilizzando la formula K=V\/(F\u00d7s)=A\/(F\u00d7n), dove V \u00e8 il volume usurato, F \u00e8 il carico normale, s \u00e8 la distanza di scorrimento, A \u00e8 l'area della sezione trasversale della pista di usura e n \u00e8 il numero di giri. La rugosit\u00e0 superficiale e i profili delle tracce di usura sono stati valutati con il profilometro ottico NANOVEA e la morfologia delle tracce di usura \u00e8 stata esaminata utilizzando un microscopio ottico.<\/p>

Si noti che in questo studio \u00e8 stata utilizzata come esempio la sfera Al2O3 come contromateriale. Qualsiasi materiale solido con forme diverse pu\u00f2 essere applicato utilizzando un dispositivo personalizzato per simulare la situazione applicativa reale.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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PARAMETRI DEL TEST<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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CAMPIONI<\/strong><\/em><\/td>\nCalcare, Marmo<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
RAGGIO DELL'ANELLO DI USURA <\/strong><\/em><\/td>\n5 mm<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
FORZA NORMALE<\/strong><\/em><\/td>\n10 N<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
DURATA DEL TEST<\/strong><\/em><\/td>\n10 minuti<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
VELOCIT\u00c0<\/strong><\/em><\/td>\n100 giri al minuto<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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RISULTATI E DISCUSSIONE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La durezza (H) e il modulo elastico (E) dei campioni di calcare e marmo vengono confrontati nella FIGURA 1, utilizzando il modulo Micro Indentazione del Tester Meccanico NANOVEA. Il campione di calcare ha mostrato valori H ed E pi\u00f9 bassi, rispettivamente pari a 0,53 e 25,9 GPa, in contrasto con il marmo, che ha registrato valori di 1,07 per H e 49,6 GPa per E. La variabilit\u00e0 relativamente pi\u00f9 elevata nei valori H ed E osservata nel campione Il campione di calcare \u00e8 da attribuire alla sua maggiore disomogeneit\u00e0 superficiale, derivante dalle sue caratteristiche granulari e porose.<\/p>

L'evoluzione del COF durante le prove di usura dei due campioni di roccia \u00e8 illustrata nella FIGURA 2. Il calcare inizialmente sperimenta un rapido aumento del COF fino a circa 0,8 all'inizio della prova di usura, mantenendo questo valore per tutta la durata della prova. Questo brusco cambiamento nel COF pu\u00f2 essere attribuito alla penetrazione della sfera di Al2O3 nel campione di roccia, risultante da un rapido processo di usura e irruvidimento che avviene sulla faccia di contatto all'interno della pista di usura. Al contrario, il campione di marmo mostra un notevole aumento del COF a valori pi\u00f9 alti dopo circa 5 metri di distanza di scorrimento, a significare la sua superiore resistenza all'usura rispetto al calcare.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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FIGURA 1:<\/span>\u00a0Confronto della durezza e del modulo di Young tra i campioni di calcare e di marmo.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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FIGURA 2:<\/span> Evoluzione del coefficiente di attrito (COF) in campioni di calcare e marmo durante le prove di usura.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tLa FIGURA 3 confronta i profili trasversali dei campioni di calcare e marmo dopo le prove di usura e la Tabella 1 riassume i risultati dell'analisi delle tracce di usura. La FIGURA 4 mostra le tracce di usura dei campioni al microscopio ottico. La valutazione della traccia di usura \u00e8 in linea con l'osservazione dell'evoluzione del COF: il campione di marmo, che mantiene un COF basso per un periodo pi\u00f9 lungo, mostra un tasso di usura inferiore di 0,0046 mm\u00b3\/N m, rispetto a 0,0353 mm\u00b3\/N m per il calcare. Le propriet\u00e0 meccaniche superiori del marmo contribuiscono alla sua migliore resistenza all'usura rispetto al calcare.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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FIGURA 3:<\/span>\u00a0Profili in sezione delle piste di usura.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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TABELLA 1:<\/span>\u00a0Riepilogo dei risultati dell'analisi delle tracce di usura.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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FIGURA 4:<\/span>\u00a0Tracce di usura al microscopio ottico.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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CONCLUSIONE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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In questo studio, abbiamo dimostrato la capacit\u00e0 del Tribometro NANOVEA nel valutare il coefficiente di attrito e la resistenza all'usura di due campioni di roccia, vale a dire marmo e calcare, in modo controllato e monitorato. Le superiori propriet\u00e0 meccaniche del marmo contribuiscono alla sua eccezionale resistenza all'usura. Questa propriet\u00e0 rende difficile la perforazione o il taglio nell'industria del petrolio e del gas. Al contrario, prolunga notevolmente la sua durata se utilizzato come materiale da costruzione di alta qualit\u00e0, come le piastrelle per pavimenti.<\/p>

I tribometri NANOVEA offrono capacit\u00e0 di test di usura e attrito precise e ripetibili, aderendo agli standard ISO e ASTM sia in modalit\u00e0 rotativa che lineare. Inoltre, fornisce moduli opzionali per usura ad alta temperatura, lubrificazione e tribocorrosione, tutti perfettamente integrati in un unico sistema. L'impareggiabile gamma di NANOVEA \u00e8 una soluzione ideale per determinare l'intera gamma di propriet\u00e0 tribologiche di rivestimenti, pellicole, substrati e tribologia delle rocce sottili o spessi, morbidi o duri.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Avete un'applicazione simile?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tDISCUTETE SUBITO CON UN ESPERTO<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tOTTENERE RAPIDAMENTE PREZZI E DETTAGLI<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

ROCK TRIBOLOGY:ROCK ABRASIVITY TESTING USING NANOVEA TRIBOMETER Prepared by DUANJIE LI, PhD INTRODUCTION Rocks are composed of grains of minerals. The type and abundance of these minerals, as well as the chemical bonding strength between the mineral grains, determine the mechanical and tribological properties of the rocks. Depending on the geological rock cycles, rocks can […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":24150,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,349,373,336],"tags":[],"class_list":["post-23217","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-laboratory-testing","category-rotational-tribology","category-tribology-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23217","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=23217"}],"version-history":[{"count":38,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23217\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24679,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/23217\/revisions\/24679"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/24150"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23217"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23217"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23217"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}