• W.D. Callister. “Scienza ed Ingegneria dei Materiali.” EdiSES editore
• D.R. Askeland, P.P. Fulay, W.J. Wright “Scienza ed Ingegneria dei materiali” Cittàstudi editore
• Alexander, R.D. Rawlings and J.M., Leaver, J.C. Anderson K.D. "Materials Science" Springer
• Dispense fornite dal docente
Obiettivi Formativi
ll corso vuole fornire allo studente le nozioni fondamentali di Scienza dei Materiali e di Ingegneria dei Materiali per finalità proprie dell' Ingegneria Meccanica affrontando in maniera dettagliata lo studio delle correlazioni struttura-proprietà al fine di definire i prodotto-processo più idoneo all'impiego.
Verranno fornite allo studente nozioni relative alle proprietà di tutte le classi di materiali (metalli, ceramici, polimeri e compositi), ai metodi per la loro determinazione, alla funzionalizzazione per applicazioni specifiche e al processo tecnologico di produzione.
Conoscenze erogate:
CC4: La conoscenza dei metodi numerici per la progettazione e verifica di componenti e/o sistemi meccanici, comprensivi dei modelli numerici per la corretta rappresentazione del comportamento dei materiali. La conoscenza delle tipologie di analisi necessarie per eseguire la suddetta attività di progettazione e verifica secondo i più recenti requisiti del mondo industriale.
CC5: La conoscenza dei materiali e dei loro comportamenti nelle varie condizioni di carico riscontrabili nella pratica progettuale. I metodi per la caratterizzazione del comportamento dei materiali.
Capacità di applicazione:
CA2: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
Prerequisiti
Fisica, Chimica e Tecnologia dei Materiali e Chimica Applicata.
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Altre Informazioni
Modalità di verifica apprendimento
La valutazione dello studente prevede una prova orale. In tale prova di valutazione vengono proposti gli argomenti sviluppati a lezione e lo studente dovrà dimostrare almeno una conoscenza base degli argomenti (CC4 e CC5) e di essere in grado di dimostrare le capacità acquisite (CA2 e CA12)
Programma del corso
Introduzione alla Scienza e Ingegneria dei Materiali
Materiali metallici.
Struttura e proprietà dei materiali metallici. Comportamento meccanico (creep e fatica). Rafforzamento. Leghe metalliche ferrose e non ferrose.
Acciai speciali. Leghe di alluminio. Leghe di titanio. Leghe e superleghe di nichel.
Produzione, proprietà e applicazioni per ingegneria meccanica.
Materiali ceramici.
Struttura e proprietà dei materiali ceramici. Comportamento meccanico e tenacizzazione.
Vetri. Vetroceramici. Ceramici avanzati. Applicazioni e metodi di produzione. Allumina. Zirconia. Barriere termiche. Celle a combustibile a stato solido.
Materiali polimerici.
Termoplastici e termoindurenti. Cristallinità. Comportamento meccanico, deformazione e rafforzamento. Reologia.
Tipologie di materiali polimerici. Sintesi, produzione e applicazioni.
Materiali compositi.
Compositi rinforzati con cariche. Compositi rinforzati con fibre. Fibre per materiali compositi. Compositi strutturali. Laminati. Comportamento meccanico (modelli), produzione e applicazioni
Tecniche analitiche.
Microscopia ottica ed elettronica.
Diffrazione di raggi X. Utilizzo in pratica.