Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali.
Struttura e proprietà.
Proprietà meccaniche e principali metodiche di indagine e test.
Tipologie di frattura e modalità. Materiali ceramici produzione e lavorazioni. Materiali polimerici produzione e lavorazioni. Materiali compositi: caratteristiche e principali metodi di produzione.
S. BARELLA e A. GRUTTADAURIA Metallurgia e Materiali non Metallici, Esculapio editore.
Testo alternativo:
William F. Smith, Scienza e Tecnologia dei Materiali, McGraw-Hill
Obiettivi Formativi
Il corso vuole fornire allo studente le nozioni fondamentali sulle proprietà meccaniche dei materiali, sui metodi di misura di queste e sulle tecnologie di produzione dei materiali.
Conoscenze erogate: cc3-La conoscenza sistematica degli aspetti chiave della progettazione meccanica dell’ingegneria industriale ed i relativi metodi; per questi ultimi, la comprensione di quali siano i più idonei al fine di definire un prodotto e le sue caratteristiche. La tecnologia dei materiali impiegabili, lo studio del loro comportamento statico e dinamico e delle interazioni tra componenti, le tecnologie per la loro produzione, la loro rappresentazione grafica sono le aree di conoscenza e comprensione.
Capacità di applicazione: ca3-La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici, di modellazione, di verifica e di sperimentazione per progettare e realizzare manufatti includendo: la scelta di materiali più idonei alla realizzazione di parti sollecitate staticamente e a fatica; l’analisi delle caratteristiche dei materiali metallici, ceramici e polimerici per la realizzazione dei componenti, tenendo conto delle condizioni di impiego; la capacità di scelta del migliore processo produttivo finalizzato alla realizzazione dei componenti meccanici; l’analisi e progettazione dei sistemi produttivi incluso lo studio affidabilistico, di sicurezza e di sostenibilità economica e ambientale.
Le Competenze Trasversali acquisite durante questo insegnamento sono le seguenti:
CT1 Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali)
CT3 Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
CT4 Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
CT5 Comprensione di norme tecniche
CT7 Rispettare impegni e tempi
Prerequisiti
Conoscenze di chimica e fisica di base
Metodi Didattici
Il corso viene svolto con lezioni frontali
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 (cc3) e di essere in grado di correlare struttura, proprietà e processo produttivo dei materiali (ca3).
Programma del corso
Comportamento meccanico dei materiali. Deformazione elastica, deformazione plastica. Determinazione delle proprietà meccaniche dei materiali. Prova di trazione. Rigidezza, resistenza, durezza, resilienza e tenacità. Proprietà elettriche e termiche. Rafforzamento dei materiali metallici.
Rottura duttile e fragile. Rottura a fatica e rottura a creep.
Materiali ceramici caratteristiche e principali metodi di produzione.
Materiali polimerici caratteristiche e principali metodi di produzione. Elastomeri; gomme e processo di vulcanizzazione.
Materiali compositi: tipologia e caratteristiche. Metodi di produzione e lavorazioni.
Cenni sui biomateriali e riciclaggio e riutilizzo.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile.