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Chimica Dei Materiali 2012/2013
Generali:
- Dipartimento: Scienze Matematiche, Fisiche E Naturali
- Settore Ministeriale: CHIM/03
- Codice di verbalizzazione: 8065832
- Metodi di insegnamento: Frontale
- Metodi di valutazione: Orale
- Prerequisiti: Conoscenze acquisite nei corsi di Chimica Generale e Inorganica, Fisica e Chimica Fisica.
- Obiettivi: Il comportamento dei materiali trae origine dalla loro struttura atomica e molecolare nonché dalla presenza di difetti della struttura cristallina. Obiettivo del corso e' pertanto quello di far comprendere al discente come struttura e microstruttura dei materiali, questa ultima dipendente anche dal processo di produzione, ne influenzino le proprietà e, conseguentemente, il comportamento in esercizio e l'idoneità ' per una specifica applicazione. La correlazione processo-microstruttura-proprietà viene quindi analizzata con casi concreti quali i processi di sinterizzazione di polveri, i processi di deposizione di film da fase vapore (PVD, CVD), e il processing di materiali ceramici avanzati per la realizzazione di celle a combustibile a ossidi solidi. Più in dettaglio, lo studente dovrà essere in grado di: - identificare e descrivere i tipi di legami chimici nei solidi; - descrivere le principali strutture cristalline sulla base dei reticoli di Bravais e saper usare la notazione di Miller; - identificare e descrivere i diversi tipi di difetti presenti nelle strutture cristalline reali; - discutere il ruolo dei difetti puntuali sui processi di diffusione allo stato solido e sulla conducibilità ionica, nonché ricavare l'equazione di Arrhenius per la conducibilità ; - comprendere i concetti di sforzo e deformazione nella descrizione del comportamento meccanico dei materiali; - capire come si effettua una prova di trazione e quali proprietà dei materiali si ottengono da essa; - comprendere il significato e le differenze tra durezza, tenacità e resistenza meccanica; - capire la natura atomica della plasticità dei metalli e il conseguente ruolo delle dislocazioni; - prevedere il ruolo dei vari difetti sul movimento delle dislocazioni e i conseguenti meccanismi di rafforzamento dei materiali metallici; - descrivere il comportamento a frattura e discutere la natura statistica della frattura dei materiali fragili; - descrivere i fenomeni di creep e fatica nei materiali metallici; - comprendere l'effetto dei diversi legami chimici sui diversi comportamenti meccanici dei vari materiali, incluse le ragioni per cui i ceramici resistono in compressione e non in trazione, e perché i polimeri possono avere comportamento visco-elastico; - descrivere il comportamento di materiali compositi fibro-rinforzati in condizioni di isosforzo e isodeformazione; - comprendere quale sia la driving force dell'evoluzione microstrutturale e del ritiro nei processi di sinterizzazione di polveri, nonché il ruolo di densificazione e ingrossamento sulla microstruttura risultante del manufatto; - sviluppare una sensibilità verso gli effetti che ciclo termico, dimensioni della polvere di partenza, atmosfera, pressione e additivi esercitano su densificazione e ingrossamento microstrutturale, e come possano essere sfruttati ottenere una data microstruttura del materiale finale; - individuare quale sia il meccanismo di trasporto di massa prevalente sulla base della cinetica di sinterizzazione; - descrive i principali processi PVD e CVD per deposizioni di film sottili su superfici solide; - comprendere il ruolo dei parametri di processo PVD o CVD sulla microstruttura del film, nonché sulla presenza di stress residui; - descrivere i principi di funzionamento delle celle a combustibile ad ossidi solidi, e discutere i criteri di scelta dei vari materiali costituenti lo stack, anche in funzione della riduzione della temperatura di esercizio.
- Ricevimento: lun 14:00-16:00 mar 14:00-16:00
Didattica:
- A.A.: 2012/2013
- Canale: UNICO
- Crediti: 6
- Obbligo di Frequenza: No