SCIENCE AND TECHNOLOGY OF MATERIALS

Anno accademico 2018/2019 - 1° anno
Docente: Gianluca CICALA
Crediti: 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:

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

  1. 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

 ArgomentiRiferimenti testi
1Metal structure1 and 2 
2Metal defects1 and 2 
3Mechanical Property of Metals1 and 2 
4Dislocations and Strengthening Mechanisms 1 and 2 
5Failure mechanism 1 and 2 
6Phase transitions in Metals1 and 2 
7Applications and processing of metal alloys1 and 2 
8Polymer Structures1 and 2 plus teacher notes 
9Mechanical poperties and processing of polymers1 and 2 plus teacher notes 
10Introduction to life cycle analysis1 and 2 plus teacher notes 
11Polymer recyclingteacher notes 
12Composite Materialsteacher 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