Ingegneria delle superfici e dei film sottili Programma di masssima

Ingegneria delle superfici e dei film sottili
Laurea Magistrale in Ingegneria delle Nanotecnologie
Docente: Ing. Francesco Marra
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Modalità di esame:
orale (o orale scritto per ragioni organizzative);
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Numero crediti:
per un totale di 12 crediti)
6 (verbalizzazione unica con il modulo di Materiali Nanostrutturati
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Frequenza obbligatoria:
No
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Ricevimento:
Tutti i pomeriggi previo appuntamento via e-mail in ufficio
(Dipartimento di Ingegneria Chimica – Sede di Metallurgia, ultimo piano)
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Recapito docente:
[email protected]
Programma di masssima del corso:
1. Richiami di scienza dei materiali:

Compositi nanostrutturati

Ceramici

Metallici

Polimerici
2. Le superfici (cosa cambia)

Chimica – fisica delle superfici

Energia superficiale

Tensione superficiale e bagnabilità
3. Il degrado chimico dei materiali (corrosione elettrochim. e ad alta T)

Principio di ossidoriduzione- forme di corrosione

Cinetiche base di ossidazione ad alta T

Altre forme di danneggiamento (UV, assorb. Acqua…)
4. Il degrado fisico-meccanico dei materiali (usura):

Forme di usura, erosione: meccanismi, modelli, proprietà dei materiali
5. Tecnologie per la funzionalizzazione delle superfici (principi di funzionamento, elementi per
modelling di processo, campi applicativi)

Tecniche con apporto di materiale

Rivestimenti spessi (plasma caldo, combustione)

Metodi chimici/diffusivi

Film sottili (PVD /CVD)

Le tecniche sol-gel

Le tecniche senza apporto di materiale

Tecniche ioniche

Trattamenti laser (e cenni al laser cladding)

Trattamenti plasma
6. Elementi di modellizzazione e strumenti per la previsione delle prestazioni dei materiali

(FEM, CFD, OOFEA).
7. Modelli e tecniche di micro e nano-meccanica per la valutazione delle proprietà meccaniche di
film e materiali massivi nanostrutturati
8. Esempi di applicazioni (materiali/tecnologie/principi)

BARRIER COATINGS (Diffusion barriers, Tensile strength/Impact strength, Flame retardancy,
Fire protection, UV Protection)

SCRATCH AND WEAR RESISTANT COATINGS (Corrosion protection, Wear and tear
protection, Scratch resistance)

CONDUCTIVE COATINGS (Insulation, fotovoltaico)

PHOTOCATALYTIC COATINGS

ANTI-BACTERIAL, ANTI-FOULING AND STAIN REPELLENT COATINGS (Anti-bacterial, Antifingerprint, Easy-to-Clean, Anti-Graffiti)

SELF-CLEANING COATINGS (Lotus-Effect)

ANTI-FOGGING COATINGS

SMART AND RESPONSIVE COATINGS (Self-Healing, Self-Decontaminating Surfaces)

BIOACTIVE COATINGS (Biocompatibility, Biomimetics)