Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

Corso

Ingegneria Industriale

Curriculum

INGEGNERIA GESTIONALE

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2022/2023

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-IND/22

Anno

Primo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

PATRIZIA FRONTERA

Obiettivi

Il corso ha l’obiettivo di fornire agli studenti la capacità di identificare e classificare i vari materiali attraverso le loro proprietà. Verranno acquisiti gli strumenti teorici per la comprensione delle relazioni struttura-proprietà-comportamento dei materiali per scopi ingegneristici e di interesse industriale.
Lo studente acquisirà inoltre competenze sulle possibili applicazioni delle diverse classi di materiali in funzione della loro natura e delle modifiche strutturali, a partire dalle materie prime alle possibili modifiche apportate dall’uomo.

Programma

Introduzione alla Scienza e Tecnologia dei Materiali. Ciclo, classificazione, ottenimento e scelta dei materiali.
Struttura e microstruttura dei materiali: struttura cristallina, struttura amorfa, porosità. Legami e tipi di solido. I reticoli cristallini. Difettosità dei cristalli: difetti puntiformi, dislocazioni. Diffusione nei solidi.
Classi di materiali e proprietà: isotropia ed anisotropia. Proprietà fisiche: densità, conducibilità elettrica, proprietà termiche. Proprietà meccaniche: comportamento elastico e moduli di elasticità, comportamento plastico. Curve di trazione e grandezze associate. Strizione. Comportamento a fatica. Durezza.
Diagrammi di stato. Definizioni generali. Cambiamenti di stato. Diagrammi di stato di sostanze pure. Regola delle fasi di Gibbs. Regola della leva. Leghe binarie isomorfe. Costruzione ed interpretazione di un diagramma di stato binario. Leghe binarie eutettiche. Leghe binarie peritettiche. Trasformazioni invarianti.
Materiali metallici: Leghe metalliche: soluzioni solide. Gli acciai.
Diagramma di stato ferro-carbonio. Effetto degli alliganti sul diagramma ferro carbonio. Velocità di raffreddamento e trasformazioni fase: Diagrammi TTT e CCT. Trattamenti termici ed indurimento superficiale degli acciai: Ghise bianche; ghise grigie; ghise sferoidali; ghise malleabili.
Rame e sue leghe. Alluminio e sue leghe. Nichel e sue leghe. Titanio e sue leghe.
Materiali ceramici: materiali ceramici tradizionali: classificazione, ciclo di produzione. Laterizi, ceramici a pasta compatta, piastrelle, refrattari.. Leganti aerei e idraulici; presa e indurimento, struttura porosa..
Vetri: struttura e proprietà, ciclo di lavorazione. Classificazione.
Materiali polimerici: struttura dei polimeri. Transizione vetrosa: temperatura di transizione.Proprietà meccaniche, termiche, elettriche e ottiche. Principali materiali polimerici: materiali termoplastici, termoindurenti, elastomerici di uso generale.

Testi docente

W.Smith, Scienza e Tecnologia dei Materiali, McGraw-Hill
AIMAT – Manuale dei materiali per l’ingegneria, McGraw Hill Italia

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto