SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Anno accademico 2019/2020 - 1° anno - Curriculum Advanced Mechanical design, Curriculum Energy and Enviroment e Curriculum Mechatronics and Manifacturing- CHIMICA MACROMOLECOLARE: Gianluca CICALA
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI: Gianluca CICALA
SSD: ING-IND/22 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 138 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 45 di esercitazione
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
- CHIMICA MACROMOLECOLARE
L’obiettivo del corso è quello di introdurre i concetti fondamentali relativi alla struttura dei materiali, alle relazioni struttura-proprietà e alcuni dei più importanti processi tecnologici di trasformazione. Durante il corso saranno affrontati in dettaglio i materiali metallici essendo i materiali polimerici e compositi trattati nel modulo Chimica Macromolecolare. Infine, saranno trattate le problematiche del riciclo dei materiali e le tecniche di Analisi di Ciclo di Vita (LCA).
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
L’obiettivo del corso è quello di introdurre i concetti fondamentali relativi alla struttura dei materiali, alle relazioni struttura-proprietà e alcuni dei più importanti processi tecnologici di trasformazione. Durante il corso saranno affrontati in dettaglio i materiali metallici, polimerici e compositi. Durante il corso saranno introdotti i fondamenti delle relazioni struttura-proprietà per i materiali d'interesse ingegneristico. Infine, saranno trattate le problematiche del riciclo dei materiali e le tecniche di Analisi di Ciclo di Vita (LCA). Durante il corso saranno trattati anche aspetti relativi alla manifattura additiva o stampa 3D.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
- CHIMICA MACROMOLECOLARE
Frontale
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Frontale
Prerequisiti richiesti
- CHIMICA MACROMOLECOLARE
Chimica 1
Comportamento meccanico dei materiali e Scienza delle Costruzioni (preferibile)
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Chimica 1
Comportamento meccanico dei materiali e Scienza delle Costruzioni (preferibile)
Frequenza lezioni
- CHIMICA MACROMOLECOLARE
Obbligatoria
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Obbligatoria
Contenuti del corso
- CHIMICA MACROMOLECOLARE
1. Introduzione 2. Struttura atomica e legami interatomici 3. La struttura dei solidi cristallini 4. Imperfezione nei solidi 5. Diffusione 6. Proprietà meccaniche dei metalli 7. Dislocazioni e meccanismi di indurimento 8. La rottura 9. Diagrammi di fase 10. Trasformazioni di fase nei metalli: evoluzione della microstruttura e modificazioni delle proprietà meccaniche 11. Trattamenti termici delle leghe metalliche 12. Leghe metalliche 13. Materiali e ambiente: cenno ai cicli di vita dei materiali e al degrado dei materiali
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
1. Introduzione 2. Struttura atomica e legami interatomici 3. La struttura dei solidi cristallini 4. Imperfezione nei solidi 5. Diffusione 6. Proprietà meccaniche dei metalli 7. Dislocazioni e meccanismi di indurimento 8. La rottura 9. Diagrammi di fase 10. Trasformazioni di fase nei metalli: evoluzione della microstruttura e modificazioni delle proprietà meccaniche 11. Trattamenti termici delle leghe metalliche 12. Leghe metalliche 13. Materiali e ambiente: cenno ai cicli di vita dei materiali e al degrado dei materiali. 14. Materiali polimerici: Proprietà e Struttura. 15 Processi d produzione per i materiali polimerici. 16 Materiali compositi: Proprietà e processi d produzione.
Testi di riferimento
- CHIMICA MACROMOLECOLARE
Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc
Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc
Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill
Programmazione del corso
| CHIMICA MACROMOLECOLARE | |||
| Argomenti | Riferimenti testi | ||
|---|---|---|---|
| 1 | Struttura dei Metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 2 | Difetti dei Metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 3 | Proprietà meccaniche dei metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 4 | Diagrammi di fase dei metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 5 | Curve TTT e CCT dei metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 6 | Leghe metalliche | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 7 | trattamenti termici dei metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 8 | LCA | Slide del docente | |
| 9 | Chimica Macromolecolare | Slides del docente | |
| SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI | |||
| Argomenti | Riferimenti testi | ||
| 1 | Struttura dei Metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 2 | Difetti dei Metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 3 | Proprietà meccaniche dei metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 4 | Diagrammi di fase dei metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 5 | Curve TTT e CCT dei metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 6 | Leghe metalliche | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 7 | trattamenti termici dei metalli | Ingegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill | |
| 8 | LCA | Slide del docente | |
| 9 | Chimica Macromolecolare | Slides del docente | |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- CHIMICA MACROMOLECOLARE
Orale
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Orale
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- CHIMICA MACROMOLECOLARE
Descrivere le differenze tra polimeri termoplastici e termoindurenti
Descrivere le proprietà dei materiali compositi a matrice polimerica illustrando i vantaggi rispetto ad altre classi di materiali
Elencare e descrivere i difetti delle strutture cristalline descrivendone l'influenza sulle proprietà meccaniche e tecnologiche di lavorazione
Tracciare i diagrammi di raffreddamento TTT per le leghe FeC descrivendo le trasformazioni di fase rilevanti dal punto di vista tecnologico
Modalità di rottura dei materiali: illustrare le differenze tra fatica, creep e frattura.
Tracciare il diagramma Cu-Ni commentando sia il caso di raffredamento ideale che reale
- SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Descrivere le differenze tra polimeri termoplastici e termoindurenti
Descrivere le proprietà dei materiali compositi a matrice polimerica illustrando i vantaggi rispetto ad altre classi di materiali
Elencare e descrivere i difetti delle strutture cristalline descrivendone l'influenza sulle proprietà meccaniche e tecnologiche di lavorazione
Tracciare i diagrammi di raffreddamento TTT per le leghe FeC descrivendo le trasformazioni di fase rilevanti dal punto di vista tecnologico
Modalità di rottura dei materiali: illustrare le differenze tra fatica, creep e frattura.
Tracciare il diagramma Cu-Ni commentando sia il caso di raffredamento ideale che reale