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Corso di laurea magistrale in

Ingegneria Meccanica (LM-33)

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SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

Anno accademico 2018/2019 - 1° anno
Docenti
  • CHIMICA MACROMOLECOLARE: Antonino Recca
  • SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI: 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: 1°

Obiettivi formativi

  • CHIMICA MACROMOLECOLARE

    Il corso intende fornire allo studente le nozioni relative alla chimica del polimeri e alle relazioni struttura-proprietà dei materiali polimerici e compositi

  • 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 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).


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

  • CHIMICA MACROMOLECOLARE

    Orale

  • SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

    Frontale


Prerequisiti richiesti

  • CHIMICA MACROMOLECOLARE

    Chimica 1

  • 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

    Chimica del carbonio

    Reazioni di sintesi dei polimeri: PS, PE, PVC, PP, PET, PC, Ny, PES, PEEK, PMMA, Resine epossidiche, Resine Poliestere, Poliuretani, Elastomeri

    Proprietà fisico-chimiche dei polimeri: Massa molecolare e distribuzione, Temperatura di transizione vetrosa, Temperatura di fusione, Viscosità delle soluzioni polimeriche, Reologia dei polimeri.

    Proprietà meccanica dei polimeri e fenomeni di rottura: Relazioni sforzo-deformazione, Viscoelasticità dei polimeri, Frattura dei polimeri, Creep dei polimeri.

    Materiali compositi: Definizione dei materiali compositi, Classificazione delle fibre e delle matrici, Proprietà fisiche e meccaniche dei Compositi, Processi di produzione dei materiali compositi.

    Riciclo dei materiali polimerici: Classificazione dei metodi di riciclo, Tecniche di selezione, Tecniche di (riciclo,termomeccanico, chimico, incenerimento), Esempi pratici di riciclo

  • 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

Testi di riferimento

  • CHIMICA MACROMOLECOLARE

    Fondamenti di Scienza dei Polimeri, a cura di M. Guaita, F. Ciardelli, La Mantia, E. Pedemonte Volume di 946 pagine edito da Edizioni Nuova Cultura, 1998-2009

    Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici, Bruckner et al, Edises

    Epoxy resins, B.Ellis, Blackie Academic and Chapman

    An Introduction to composite products, Kevin Potter, Chapman et Hall

    Mechanical Properties of Solid Polymers, I.Ward and J. Sweeney, Wiley

  • 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
 ArgomentiRiferimenti testi
1Reazioni di sintesi dei polimeri: Fondamenti di Scienza dei Polimeri, a cura di M. Guaita, F. Ciardelli, La Mantia, E. Pedemonte Volume di 946 pagine edito da Edizioni Nuova Cultura, 1998-2009 
2Proprietà fisico-chimiche dei polimeri: Massa molecolare e distribuzione, Temperatura di transizione vetrosa, Temperatura di fusione, Viscosità delle soluzioni polimeriche, Reologia dei polimeri.Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici, Bruckner et al, Edises; Fondamenti di Scienza dei Polimeri, a cura di M. Guaita, F. Ciardelli, La Mantia, E. Pedemonte Volume di 946 pagine edito Nuova Cultura, 1998-2009; Mechanical Properties of Polyners 
3Proprietà meccanica dei polimeri e fenomeni di rottura: Relazioni sforzo-deformazione, Viscoelasticità dei polimeri, Frattura dei polimeri, Creep dei polimeri.Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici, Bruckner et al, Edises; Fondamenti di Scienza dei Polimeri, M. Guaita, F. Ciardelli, La Mantia, E. Pedemonte Edizioni Nuova Cultura, 1998-2009; Mechanical Properties of Polymers 
4Materiali compositi: Definizione dei materiali compositi, Classificazione delle fibre e delle matrici, Proprietà fisiche e meccaniche dei Compositi, Processi di produzione dei materiali compositi. An Introduction to composite products, Kevin Potter, Chapman et Hall 
5Riciclo di PolimeriPolymer Recycling: Science, Technology and Applications, John Scheirs, Wiley 
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
 ArgomentiRiferimenti testi
1Struttura dei MetalliIngegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill 
2Difetti dei MetalliIngegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill 
3Proprietà meccaniche dei metalliIngegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill 
4Diagrammi di fase dei metalliIngegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill 
5Curve TTT e CCT dei metalliIngegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill 
6Leghe metallicheIngegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill 
7trattamenti termici dei metalliIngegneria e scienza dei Materiali, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill 
8LCASlide del docente 
9Chimica MacromolecolareSlides 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

  • 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