INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA (DICAR)Chemical engineering for industrial sustainability (Ingegneria chimica per la sostenibilita' industriale)Anno accademico 2022/2023

9794491 - MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGIES

Docente: Gianluca CICALA

Risultati di apprendimento attesi

L’obiettivo del corso è quello di introdurre i concetti fondamentali relativi alla struttura dei materiali, alle relazioni struttura-proprietà e alcuni dei più importanti processi tecnologici di trasformazione. Durante il corso saranno accennati aspetti relativi alle quattro classi di materiali: metalli, polimeri, ceramici e compositi. Il corso sarà poi dettagliato e speicfico sui materiali polimerici e compositi . Infine, saranno trattate le problematiche del riciclo dei materiali e le tecniche di Analisi di Ciclo di Vita (LCA) nonché le tecniche di manifattura additiva. 

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Frontale

Compatibilmente con la situazione dovuta all'emergenza sanitaria dovuta al COVID-19 saranno svolte delle esercitazioni pratiche in laboratorio sui processi di produzione dei materiali polimerici e compositi.

Prerequisiti richiesti

Chimica

Comportamento meccanico dei materiali o Scienza delle costruzioni (preferibile)

Frequenza lezioni

Obbligatoria

Contenuti del corso

1. Introduzione   2. Struttura atomica e legami interatomici   3. La struttura dei solidi cristallini   4. Imperfezione nei solidi   5. Diffusione   6. Proprietà meccaniche dei metalli  e dei polimeri  7. Dislocazioni e meccanismi di indurimento   8. La rottura   9. La struttura dei polimeri   10. Caratteristiche, applicazioni e produzione dei polimeri   11. I materiali compositi  12. Materiali e ambiente: cenno ai cicli di vita dei materiali e al degrado dei materiali. 10. Tecniche di manifattura additiva (Stampa 3D).

Testi di riferimento

  1. Materials Science and Engineering, Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc
  2. Materials Science of Polymers for Engineers, Tim A. Osswald and George Menges, Ed. Hanser.
  3. Principles of Materials Science and Engineering, W.F. Smith, McGraw Hill

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Metal defects1 and 2
2Mechanical Property of Metals1 and 2
3Dislocations and Strengthening Mechanisms 1 and 2
4Failure mechanism 1 and 2
5Polymer Structures1 and 2 plus teacher notes
6Mechanical poperties and processing of polymers1 and 2 plus teacher notes
7Introduction to life cycle analysis1 and 2 plus teacher notes
8Polymer recyclingteacher notes
9Composite Materialsteacher notes

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Oral


Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

 

Descrivere le differenze tra polimeri termoplastici e termoindurenti

Descrivere le proprietà dei materiali compositi a matrice polimerica illustrando i vantaggi rispetto ad altre classi di materiali 

Elencare e descrivere i difetti delle strutture cristalline descrivendone l'influenza sulle proprietà meccaniche e tecnologiche di lavorazione

Modalità di rottura dei materiali: illustrare le differenze tra fatica, creep e frattura.

 

Describe the differences between thermoplastics and thermosets

Describe the properties of matrix composites by illustrating the advantages over other material classes 

List and describe the crystalline structures defects describing their influence on the mechanical and technological properties of processing

Materials failure: Illustrate the differences between fatigue, creep and fracture.

 

 


English version