SCIENCE AND TECHNOLOGY OF MATERIALS
Anno accademico 2018/2019 - 1° annoCrediti: 9
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
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 affrontate quattro classi di materiali: metalli, polimeri, ceramici e compositi. Infine, saranno trattate le problematiche del riciclo dei materiali e le tecniche di Analisi di Ciclo di Vita (LCA)..
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Frontale
Prerequisiti richiesti
Chimica
Comportamento meccanico dei materiali o Scienza delle costruzioni (preferibile)
Frequenza lezioni
Obbligatoria
Contenuti del corso
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. La struttura dei polimeri 14. Caratteristiche, applicazioni e produzione dei polimeri 15. I materiali compositi 16.Materiali Ceramici 18.Corrosione dei Materiali 19. Materiali e ambiente: cenno ai cicli di vita dei materiali e al degrado dei materiali
Testi di riferimento
- Materials Science and Engineering, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc
2. Principles of Materials Science and Engineering, W.F. Smith, McGraw Hill
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Metal structure | 1 and 2 |
| 2 | Metal defects | 1 and 2 |
| 3 | Mechanical Property of Metals | 1 and 2 |
| 4 | Dislocations and Strengthening Mechanisms | 1 and 2 |
| 5 | Failure mechanism | 1 and 2 |
| 6 | Phase transitions in Metals | 1 and 2 |
| 7 | Applications and processing of metal alloys | 1 and 2 |
| 8 | Polymer Structures | 1 and 2 plus teacher notes |
| 9 | Mechanical poperties and processing of polymers | 1 and 2 plus teacher notes |
| 10 | Introduction to life cycle analysis | 1 and 2 plus teacher notes |
| 11 | Polymer recycling | teacher notes |
| 12 | Composite Materials | teacher notes |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Oral
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
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