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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 060116 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Docente Diamanti Maria Vittoria
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (347) INGEGNERIA CHIMICA*AZZZZ060116 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

Obiettivi dell'insegnamento

L'insegnamento affronta tematiche relative alla scienza e tecnologia dei materiali con particolare attenzione alla stretta correlazione esistente tra la struttura dei materiali , ai vari livelli di scala dimensionale, le tecniche di trasformazione e lavorazione dei componenti, le loro proprietà e prestazioni in esercizio, al fine fornire quei fondamentali strumenti di conoscenza e comprensione della natura e del comportamento dei materiali indispensabili per una selezione, una progettazione e un utilizzo consapevoli, efficaci e sostenibili.


Risultati di apprendimento attesi

_conoscere le principali classi di materiali, con particolare riferimento alla loro struttura, alle loro proprietà e alle tecnologie di lavorazione 

_essere in grado di applicare la conoscenza a specifici problemi relativi alla progettaizone, caratterizzazione e prestazioni dei materiali

_essere in grado di commentare criticamente i risultati ottenuti ed effettuare selezioni dei materiali più idonei per specifiche applicazioni


Argomenti trattati
  • Elementi di struttura e proprietà dello stato cristallino.. Reticoli cubici ed esagonale. Difetti reticolari. Difetti di punto e di linea. Dislocazioni.
  • Caratterizzazione dei materiali e metodi di misura delle loro proprietà. Risposta dei materiali alle sollecitazioni meccaniche. Le prove meccaniche e il significato delle grandezze ricavabili.
  • Transizioni di fase. Richiami di termodinamica. Nucleazione omogenea ed eterogenea. Velocità di nucleazione e sottoraffreddamento. Solidi policristallini. Dimensione del grano. Leggi di Fick e meccanismi di diffusione. Diagrammi di Stato. Sistemi binari. (solubilità totale, nulla e parziale, con formazione di composti, con trasformazioni peritettica e eutettica).
  • Materiali metallici. Struttura delle leghe. Meccanismi di rafforzamento. Deformazione elastica e plastica. Diagramma ferrocarbonio. Gli acciai: velocità di raffreddamento e trasformazioni di fase; le curve isoterme; i trattamenti termici di ricottura, tempra, normalizzazione, rinvenimento; i trattamenti termochimici e termomeccanici. Caratteristiche principali dei materiali metallici di maggior interesse: acciai di uso generale e speciali, acciai inossidabili, leghe di nichel, leghe di rame, alluminio e titanio.
  • Materiali polimerici. Reazioni di polimerizzazione. Cristallinità e transizioni di fase. Proprietà meccaniche e viscoelasticità. Polimeri termoplastici, termoindurenti ed elastomeri. Tecnologia di produzione e di lavorazione.
  • Materiali cementizi. I leganti aerei: Il gesso e la calce. I leganti idraulici: la calce e il cemento Portland. Le reazioni di idratazione. Resistenza meccanica, permeabilità e stabilità dimensionale. I cementi di miscela. Proprietà. Cenni al mix design.
  • Materiali ceramici. Argille. Processi di produzione. Materiali a pasta porosa e compatta, struttura, proprietà. Refrattari.
  • Materiali vetrosi. Composizione, struttura e proprietà.
  • Materiali compositi. Struttura e proprietà tipologie. Applicazioni.
  • Il degrado dei materiali. Cenni di corrosione dei metalli. Aspetti termodinamici e cinetici; la passività. Fattori relativi al metallo e all'ambiente. Corrosione generalizzata, localizzata e in presenza di sforzi. Il degrado delle strutture in cemento armato. Fenomeni di invecchiamento e di degrado dei materiali polimerici e dei compositi. Prevenzione del degrado. I metodi di prevenzione e di protezione: controllo delle caratteristiche del materiale e dell'ambiente, rivestimenti protettivi (organici e metallici), protezione catodica. Criteri di scelta dei materiali per impieghi industriali.

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica 


Modalità di valutazione

La preparazione conseguita dallo studente sarà valutata mediante una prova scritta mirata a verificare che lo studente abbia appreso le conoscenze teoriche relative alla scienza e tecnologia dei materaili e sia in grado di applicare la criticamente le conoscenze acquisite a specifici problemi relativi alla caratterizzazione, progettazione e selezione dei materiali

La prova scritta sarà organizzata in 3 sezioni: domande a risposta multipla, esercizi numerici, domande a tema.

 


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaW.D. Callister, D.G. Rethwisch,, Materiali per l'ingegneria civile ed industriale, Editore: Edises, Anno edizione: 2015
Risorsa bibliografica obbligatoriaM.Ormellese, MP.Pedeferri, L.Lazzari, Esercitazioni di Scienza e Tecnologia dei Materiali,

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
65:00
97:30
Esercitazione
35:00
52:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
18/04/2021