Docente

prof. Francesco ANDREATTA

Crediti

6 CFU

Lingua

Italiano

Obiettivi formativi specifici

Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di riconoscere se un dato materiale in uso è stato preparato in modo adeguato, sapere quali sono i suoi limiti di applicabilità, essere in grado di selezionare una particolare classe di materiali  per un particolare tipo di applicazione, ottimizzare un materiale già esistente attraverso processi tecnologici fisici e meccanici, ottimizzarne uno specifico mediante modifica sia qualitativa che quantitativa dei componenti.

Competenze acquisite

- Conoscenza dei metodi per la preparazione di un materiale.
- Conoscenza delle tecniche per ottenere informazioni sulla microstruttura, composizione chimica e proprietà meccaniche di un materiale.
- Conoscenza della struttura delle principali classi di materiali (metalli, ceramici, polimeri e compositi) e dei relativi meccanismi di rafforzamento.
- Conoscenza della relazione tra struttura e proprietà meccaniche per le principali classi di materiali (metalli, ceramici, polimeri e compositi).

Programma

Preparazione metallografica: scelta del campione, taglio, montaggio, spianatura (pre-levigatura), lucidatura, attacco metallografico (2 ore).
Microscopia ottica e stereoscopica: struttura e principio di funzionamento del microscopio ottico e stereoscopico, ingrandimento, risoluzione, profondità di campo, tecniche di osservazione (2 ore).
Microscopia elettronica a scansione e a trasmissione: struttura e principio di funzionamento del microscopio a scansione elettronica, interazione tra il fascio di elettroni ed il campione, spettrometria a dispersione di energia; struttura e principio di funzionamento del microscopio a trasmissione elettronica, tipi di contrasto (4 ore).
Prove di tipo meccanico: comportamento meccanico dei materiali; prove di tipo meccanico; macchine di prova; controllo del carico; controllo della deformazione; afferraggi; campioni per prove di trazione; curva di trazione ingegneristica e reale (4 ore).
Prove di tipo chimico: glow discharge optical emission spectroscopy, analisi degli elementi leggeri, fluorescenza, diffrazione dei raggi x (2 ore).
Misure di densità ed analisi termiche: misure di densità e analisi termiche (TGA, DTA, DSC, dilatometria) (2 ore).
Classificazione dei materiali: caratteristiche fondamentali di metalli, ceramici, polimeri, materiali compositi (2 ore).
Strutture cristalline e difetti reticolari: strutture cristalline nei solidi metallici, strutture cristalline nei solidi ceramici, vetri, strutture cristalline nei solidi polimerici, piani di slittamento e deformazione plastica, difetti nelle strutture cristalline (4 ore).
Microstruttura e proprietà meccaniche dei materiali: meccanismi di rafforzamento (work hardening, solid solution strenghtening, grain size hardening, particle hardening), resistenza ad alta temperatura, frattura a bassa ed alta temperatura, fatica (8 ore).
Leghe ferrose: Effetto della composizione, struttura e lavorazione sulle proprietà meccaniche (6 ore).
Leghe non ferrose: Effetto della composizione, struttura e lavorazione sulle proprietà meccaniche (6 ore).
Ceramici e vetri: Effetto della composizione, struttura e lavorazione sulle proprietà meccaniche (6 ore).
Polimeri: Effetto della composizione, struttura e lavorazione sulle proprietà meccaniche (6 ore).
Compositi: Effetto della composizione, struttura e lavorazione sulle proprietà meccaniche (6 ore).

Bibliografia

- Appunti delle lezioni

Modalità d'esame

prova orale