•Michael F. Ashby and David R.H. Jones, "Engineering Materials 1" , "Engineering Materials 2" Elsevier ed.
• D.R. Askeland, P.P. Fulay, W.J. Wright “Scienza ed Ingegneria dei materiali” Cittàstudi editore
• W.D. Callister. “Scienza ed Ingegneria dei Materiali.” EdiSES editor
• 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.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile