CODICE 94805 ANNO ACCADEMICO 2017/2018 CFU 6 cfu anno 1 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI 9017 (LM-53) - SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/07 LINGUA Inglese SEDE OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Fornire una comprensione completa dei fondamenti di elettrochimica per la produzione e lo stoccaggio dell'energia e per lo studio dei fenomeni di corrosione nonché delle tecniche di protezione dalla corrosione e di controllo della corrosione. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali, esperienze di laboratorio) e lo studio individuale permetteranno allo studente di: - Conoscere una cultura elettrochimica di base - comprendere i fondamenti della corrosione - Conoscere le tecniche di protezione, protezione e controllo dei fenomeni corrosivi - Valutare in maniera compiuta problemi di degrado dei materiali metallici in contatto con l’ambiente esterno. - Discutere i problemi di corrosione tramite valutazioni iniziali di diagnosi e delle cause principali dei fenomeni - descrivere il comportamento delle celle elettrochimiche utilizzate nel campo energetico (batterie e celle a combustibile) - fornire esempi di celle di elettrolisi. MODALITA' DIDATTICHE Il corso prevede lezioni frontali in aula. Le competenze trasversali in termini di autonomia di giudizio verranno acquisite tramite l'esecuzione in aula delle esercitazioni numeriche e l'abilità comunicativa verrà incoraggiata con la proposta di realizzazione di una presentazione in power point su un argomento a scelta dello studente nel campo della corrosione o dell’elettrochimica da valutare in sede di esame. PROGRAMMA/CONTENUTO - Concetti elettrochimici di base. Termodinamica elettrochimica e cinetica. Progettazione di reattori elettrochimici. Stoccaggio e conversione dell'energia. - Batterie industriali primarie e secondarie (cella Daniell, ioni Li-ion, batteria al piombo). - Tipiche celle a combustibile (PAFC, AFC, PEMFC, MCFC, SOFC). - Applicazioni industriali di elettrolisi (processo alcalino di cloro, raffineria di metallo, produzione di alluminio) - Aspetti elettrochimici della corrosione - Forme e morfologie di corrosione (generalizzata e localizzata, pitting corrosion, crevice, corrosione meccanochimica) - Corrosione in ambienti industriali (industria petrolchimica, strutture offshore). - Metodi di prevenzione e protezione (protezione catodica, anodi sacrifali, rivestimenti protettivi metallici, inorganici e organici) - monitoraggio della corrosione negli impianti TESTI/BIBLIOGRAFIA Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb dell’insegnamento, così come gli esempi di test finale proposti negli anni precedenti con le relative soluzioni. Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame, ma i libri seguenti sono suggeriti come testi di appoggio e approfondimento. - Einar Mattsson, “Basic corrosion technology for scientists and engineers”, John Wiley and Son Ellis Horwood Limited (1989) - Industrial Electrochemistry, Pletcher, D., Walsh, F.C.. Springer 1993. ISBN 978-94-011-2154-5 LEZIONI Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME L’esame si compone di una prova orale sugli argomenti svolti durante il corso. In sede di esame verrà anche valutata la presentazione facoltativa in power point su un argomento a scelta dello studente nel campo della corrosione o dell’elettrochimica. Saranno disponibili 3 appelli di esame per la sessione ‘invernale’ (gennaio, febbraio) e 3 appelli per la sessione ‘estiva’ (giugno, luglio, settembre). Non verranno concessi appelli straordinari al di fuori dei periodi indicati, fatta eccezione per gli studenti che non abbiano inserito nel piano di studi attività formative nell’anno accademico in corso. MODALITA' DI ACCERTAMENTO I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. L’esame orale prevede domande riguardanti gli aspetti generali della corrosione, della sua prevenzione e protezione; le morfologie di attacco e sui fattori che influenzano la selezione dei materiali e i metodi di protezione in ambiente di servizio. Una ulteriore domanda sarà sulle celle elettrochimiche (batterie, fuel cell, elettrolisi). L’esame si prefigge di accertare la capacità di applicare le basi teoriche a casi generali o specifici di interesse tecnologico e analizzare criticamente le problematiche relative alla corrosione. Verrà inoltre valutata la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto della terminologia tecnica e la capacità di ragionamento critico.