logo-polimi
Loading...
Risorse bibliografiche
Risorsa bibliografica obbligatoria
Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2020/2021
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 progettazione, caratterizzazione e prestazioni dei materiali

_essere in grado di commentare criticamente i risultati ottenuti ed effettuare selezioni dei materiali più idonei per specifiche applicazioni, anche grazie al supporto di software specifici


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 ferro-carbonio. 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. Tecnologie di produzione e di lavorazione.
  • Materiali cementizi. I leganti aerei: Il gesso e la calce. I leganti idraulici: la calce idraulica 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 e abrasivi.
  • 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.
  • Materiali avanzati. Descrizione dei materiali avanzati di maggiore interesse applicativo e a maggior contenuto tecnologico.

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
63:00
94:30
Esercitazione
31:00
46:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
6:00
9:00
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
17/06/2021