Tecnologia dei Materiali

CORSO DI LAUREA:
Ingegneria Energetica
INSEGNAMENTO:
Tecnologia dei Materiali
NOME DOCENTE: Nadia Ruffini
NOME TUTOR:
OBIETTIVI DEL CORSO:
1) Fornire conoscenze di base per lo studio dei diversi materiali trattati: acque,
combustibili, carburanti e lubrificanti, metalli, polimeri e ceramici.
2) Fornire conoscenze sulle caratteristiche delle acque naturali ed in particolare su quelle
per uso industriale e sui principali trattamenti per la loro "depurazione". Fornire indicazioni
sulla vigente normativa, sui trattamenti per la potabilizzazione delle acque e per lo scarico
delle stesse.
3) Fornire conoscenze sulle caratteristiche dei principali combustibili e carburanti di uso
industriale e civile, sui principali processi di produzione/raffinazione e su quelli di
abbattimento delle sostanze inquinanti derivate dal processo di combustione. Per i
lubrificanti verranno fornite conoscenze di base per comprenderne caratteristiche e
impiego. Cenni alla vigente normativa per l'emissione in atmosfera verranno inoltre forniti
4) Fornire conoscenze di base sulle principali caratteristiche e proprietà dei materiali
metallici ferrosi e non ferrosi e sulle tecniche di indagine di tali proprietà.
Fornire conoscenze di base sui principali processi di lavorazione subiti dai materiali
metallici ferrosi e non ferrosi, sulle più importanti tecniche di produzione e sui principi del
processo di corrosione.
5) Fornire conoscenze di base sulle principali caratteristiche e proprietà dei materiali
polimerici e ceramici, correlare tali proprietà alle loro caratteristiche strutturali e indicare i
principali processi di fabbricazione di componenti in materiali polimerici e ceramici e le loro
più comuni applicazioni.
CONTENUTI DEL CORSO:
1) La materia: legami e strutture; lo stato gassoso, liquido e solido. Strutture amorfe e
cristalline; identificazione di solidi cristallini e non cristallini facendo riferimento ai vari
materiali. Diagrammi di fase.
2) Acque: reperibilità, proprietà chimico fisiche caratterizzazione. Acque incrostanti e
aggressive. Metodi di trattamento industriali per la potabilizzazione e la dolcificazione.
Acque per caldaie.
3) Combustibili, Carburanti: reazioni di combustione, potere calorifero e temperatura
di combustione, controllo delle ceneri e dei fumi. Cenno ai lubrificanti.
4) Materiali metallici: struttura e proprietà. Diagramma Fe-C: trasformazioni di fase.
Cenni alle più comuni leghe metalliche. Proprietà meccaniche dei materiali metallici:
deformazione elastica e plastica, curve sforzo/deformazione; concetti di duttilità, fragilità,
resilienza e durezza. Principali classi di materiali metallici e loro classificazione, proprietà e
principali usi. La corrosione: tipologie e sistemi di protezione.
5) Materiali polimerici: generalità e principali metodiche di preparazione:
polimerizzazione, policondensazione e poliaddizione. Polimeri amorfi e semicristallini, peso
molecolare medio. Transizione vetrosa e temperatura di rammollimento/fusione. Proprietà
meccaniche dei polimeri: trazione, durezza, scorrimento, dilatazione, stabilità termica.
Principali tecnologie di trasformazione. Elastomeri.
6) Materiali ceramici: classificazione dei materiali ceramici tradizionali e innovativi, loro
struttura e proprietà. I leganti aerei e idraulici. Struttura dei silicati e concetti di base sulle
argille ed i minerali argillosi. Materiali refrattari, vetri.
MODALITA’ DI SVOLGIMENTO ESAME:
Prova scritta: esercizi e domande relative agli argomenti del corso; tempo a disposizione
3 ore circa
Prova orale: solo se richiesta dallo studente per modificare il voto della prova scritta o se
ritenuta necessaria dal docente per evidenti lacune o problemi riscontrati nella prova
scritta
BIBLIOGRAFIA CONSIGLIATA:
P. Silvestroni “Fondamenti di chimica” , Veschi
C. Brisi “Chimica applicata”, Levrotto & Bella
W.D. Callister Jr. “Scienza e Ingegneria dei Materiali - Una Introduzione”, EdiSES
W. F. Smith “Scienza e Tecnologia dei Materiali”, Mc Graw-Hill
A cura di AIMAT: Manuale dei Materiali per l'Ingegneria, Mc Graw-Hill