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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 087101 - MATERIALI POLIMERICI A+B
Docente Briatico Vangosa Francesco , Turri Stefano Ettore Romano
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Corso Integrato

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*AZZZZ087101 - MATERIALI POLIMERICI A+B
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (348) INGEGNERIA DEI MATERIALI E DELLE NANOTECNOLOGIE*AZZZZ087101 - MATERIALI POLIMERICI A+B

Obiettivi dell'insegnamento

L'obiettivo generale del corso integrato è quello di fornire gli strumenti teorici e pratici per

i) lo studio e la comprensione della microstruttura dei materiali polimerici sia a livello di macromolecola che di materiale aggregato (gomma, vetro, solido semicristallino), 

i) la comprensione del comportamento fisico-meccanico dei materiali polimerici in relazione alla loro microstruttura;

ii) la descrizione e previsione della dipendenza dal tempo e dalla temperatura delle proprietà fisico-ingegneristiche degli stessi


Risultati di apprendimento attesi

A seguito del superamento dell'esame, la studentessa/lo studente:

- conoscerà e avrà compreso il concetto di peso molecolare medio e di distribuzione di pesi molecolari per i materiali polimerici

- sarà in grado di comprendere e riconoscere le diverse classi di polimeri sulla base della loro microstruttura chimica, individuando i potenziali casi di isomeria strutturale e geometrica 

- conoscerà e avrà compreso le basi della meccanica molecolare e dell'analisi conformazionale delle macromolecole

- avrà compreso e sarà in grado di prevedere i fenomeni di miscibilità/immiscibilità in sistemi binari polimero/solvente e polimero/polimero

- conoscerà i principali metodi chimico-fisici per la misura del peso molecolare dei polimeri

- conoscerà e avrà compreso le caratteristiche e la fenomenologia dello stato vetroso nei polimeri

- conoscerà e avrà compreso le caratteristiche dello stato cristallino nei polimeri

- sarà in grado di applicare le conoscenze sopra citate al calcolo delle varie medie di peso molecolare in sistemi polidispersi

- sarà in grado di applicare le conoscenze per la stima della conformazione di minima energia di una macromolecola nello stato cristallino, e per il calcolo delle grandezze statistiche conformazionali del gomitolo statistico

- sarà in grado di prevedere via calcolo la miscibilità o immiscibilità di una miscela binaria macromolecolare

- sarà in grado di trattare i dati sperimentali da misure in soluzione, al fine di calcolare correttamente il peso molecolare e le grandezze termodinamiche e statistiche del polimero in esame

- conoscerà e avrà compreso l'effetto della temperatura sul comportamento dilatometrico e meccanico delle diverse classi di polimeri polimeri in relazione alla loro struttura;

- sarà in grado di classificare i polimeri sulla base del comportamento dilatometrico e meccanico;

- sarà in grado, per ogni tipo di polimero di individuare i campi di impiego e trasformazione in relazione alle temperature caratteristiche;

- conoscerà e avrà compreso i metodi di caratterizzazione del comportamento e delle proprietà tempo dipendenti dei polimeri;

- sarà in grado di individuare i valori delle proprietà fisico meccaniche su nache dati specifiche e valutare le fonti criticamente;

- conoscerà e avrà compreso il metodo basato sul postulato di Boltzmann per la previsione della risposta meccanica polimeri a storie di sollecitazione complessa;

- conoscerà e avrà compreso l'origine fisica del postulato di equivalenza tempo-Temperatura e i suoi limiti;

- sarà in grado di applicare il postulato di equivalenza tempo-Temperatura per estendere il campo di misura delle proprietà meccaniche dei polimeri;

- sarà in grado di applicare il postulato di equivalenza tempo-Temperatura per prevedere il comportamento meccanico del polimeri sottoposto a storie termiche complesse:

- sarà in grado di applicare i metodi appresi per la progettazione (dimensionamento/verifica) di semplici strutture sottoposte a storie complesse di sollecitazione meccanica e termica;

- conoscerà e avrà compreso i fenomeni di snervamento per i materiali polimerici e i criteri di snervamento per tali materiali;

- conoscerà le proprietà termiche dei materiali polimerici compatti ed espansi e avrà compreso la correlazione con la struttura e la mobilità molecolare;

- conoscerà l'effetto delle storia termomeccanica subita dai polimeri durante la trasformazione sulla loro struttura e proprietà

 


Argomenti trattati

Il corso si occupa della Struttura e delle Proprietà dei Materiali Polimerici ed è organizzato in due moduli integrati:

  • il modulo A descrive le proprietà dei materiali polimerici, concentrandosi sul comportamento meccanico e termico, illustrando i metodi per la caratterizzazione e previsione;
  • il modulo B descrive la struttura dei materiali polimerici e i relativi metodi di caratterizzazione.

In maniera integrata, a partire da tali conoscenze si illustrerà infine la correlazione tra la struttura e il comportamento dei polimeri.


Prerequisiti

Basi di matematica, fisica, chimica, scambio termico e meccanica dei solidi e delle strutture.


Modalità di valutazione

L'esame è in forma scritta, su tutto il programma. Non sono previste verifiche in itinere. L'esame consiste in 2 o 3 domande per ciascu modulo, che riguarderanno sia la conoscenza delle conoscenza acuqisite che  la verifica della capacità di applicarle. Ulteriori dettagli sull'esame scritto possono essere reperite nella descrizione dei due moduli.

E' richiesta allo studente la capacità di organizzare le risposte in maniera sintetica, ordinata e corretta. La capacità di comunicazione in forma scritta costituirà parte del processo di valutazione dell'esame.

Oltre alla valutazione scritta durante lo svolgimento del modulo A sono proposti 3 esercizi su i) l'impiego delle banche dati, ii) l'impiego del postulato di equivalenza tempo-Temperatura , iii) la selezione del materiale e la progettazione multi obiettivo. Gli esercizi sono a svolgersi in gruppo (minimo 3 massimo 5 membri). Lo svolgimento e la consegna sono facoltativi e comportano un incremento fino ad 1 punto del voto finale dell'esame

 


Bibliografia

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
60:00
90:00
Esercitazione
40:00
60:00
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 materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
08/12/2019