CODICE 28083 ANNO ACCADEMICO 2021/2022 CFU 4 cfu anno 1 CHIMICA INDUSTRIALE 9020 (LM-71) - GENOVA 4 cfu anno 2 CHIMICA INDUSTRIALE 9020 (LM-71) - GENOVA 4 cfu anno 3 CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (L-27) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/03 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre PROPEDEUTICITA Propedeuticità in ingresso Per sostenere l'esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami: CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (coorte 2019/2020) ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 72564 2019 CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (coorte 2021/2022) ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 72564 2021 CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (coorte 2020/2021) ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 72564 2020 MATERIALE DIDATTICO AULAWEB OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI "L'insegnamento ha l'obiettivo di mettere gli studenti in grado di: 1) Interpretare ed applicare i diagrammi di stato a più componenti al fine di comprendere il comportamento dei materiali sottoposti a specifiche condizioni. 2) Classificare i principali materiali ceramici (sia classici che avanzati, sia cristallini che amorfi) e descrivere le loro proprietà strutturali, termiche, meccaniche, ecc., nonchè le rispettive applicazioni ed i principali metodi di sintesi. 3) Comprendere i processi di trasformazione di fase, con particolare riferimento alla solidificazione, ed interpretare i conseguenti aspetti micrografici. 4) Comprendere alcuni fenomeni superficiali come bagnabilità e brasatura. " OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Obiettivo del corso è l'acquisizione di competenze in: - interpretazione di diagrammi di stato a tre o più componenti; - comprensione delle correlazioni legame-struttura-proprietà in alcune classi di materiali inorganici quali i ceramici e i vetri; - comprensione di alcune teorie della chimica dello stato solido che descrivono specifici fenomeni come i meccanismi di nucleazione e crescita o il comportamento di superfici ed interfacce. PREREQUISITI Nessuno MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali PROGRAMMA/CONTENUTO Richiamo delle caratteristiche generali di diagrammi di stato a due componenti. Diagrammi di stato a tre componenti. Triangolo di Gibbs delle composizioni. Sezioni isoterme ed isoplete. Proiezioni (del liquidus). Sistemi ternari isomorfi. Combinazione di eutettici binari; campi trifasici. Equilibri invarianti ternari: eutettico ternario, transizione, peritettico ternario. Proiezione di liquidus ternario, campi di solidificazione primari, percorsi di solidificazione. Sezioni isoterme ternarie. Sezioni isoplete ternarie. Schema di reazione (diagramma di Scheil) e sua interpretazione. Esempi di sistemi intermetallici ternari: il sistema Al-Mg-Si e il sistema Co-Cr-Ni. I materiali ceramici. Classificazione. Strutture cristalline: CsCl, NaCl, wurtzite, sfalerite, spinello, rutilo, allumina, fluorite, perowskite, ecc. I silicati e le loro strutture: ortosilicati, sorosilicati, ciclosilicati, fillosilicati, inosilicati, tectosilicati, … Le strutture della silice. Feldspati e zeoliti. Le argille: Kaolinite, Halloysite, Kyanite, Montmorillonite, … Le miche.I diagrammi di stato dei sistemi ceramici: SiO2, SiO2-Al2O3, Fe2O3-SiO2, MgO-SiO2, CaO-MgO, CaO-SiO2, MgO-SiO2-Al2O3, K2O-SiO2-Al2O3, … Materiali ceramici classici: terre cotte, terraglie, porcellane, ecc. Trasformazioni di fase: per nucleazione e crescita, per decomposizione spinodale. Velocità di nucleazione, velocità di crescita, equazione di Avrami. Nucleazione omogenea: raggio critico e deltaG critico. Nucleazione eterogenea e tensione superficiale. Crescita: interfaccia diffusa ed interfaccia planare, velocità di crescita, crescita controllata dalla nucleazione o dalla diffusione. Decomposizione spinodale. Diagrammi T-T-T. I vetri e la loro struttura. Network formers e network modifiers. Diagrammi di stato di sistemi formatori di vetri. Proprietà dei vetri. Temperatura di transizione vetrosa. Metalli amorfi. Superfici ed interfacce: definizioni termodinamiche. Fenomeni di interazioni solido-liquido ad alte temperature. Bagnabilità. Parametri che influiscono sulla bagnabilità. Bagnabilità non-reattiva, dissolutiva, reattiva. “Case Studies”: Sistemi reattivi e non-reattivi. Tecniche di Misura della tensione superficiale. Tecniche di Misura della bagnabilità. Interazioni metallo-ceramico e brasatura. I Diagrammi di Stato come supporto a processi reali di brasatura metallo-ceramico. TESTI/BIBLIOGRAFIA Introduction to Ceramics, 2nd Edition, by W. David Kingery, H. K. Bowen, Donald R. Uhlmann Materiale didattico distribuito dal docente DOCENTI E COMMISSIONI GABRIELE CACCIAMANI Ricevimento: Tutti i giorni, su appuntamento Commissione d'esame GABRIELE CACCIAMANI (Presidente) SERENA DE NEGRI PAOLA RIANI (Presidente Supplente) SIMONA DELSANTE (Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI Dal 7 marzo 2022 (secondo l'orario riportato su http://www.chimica.unige.it/didattica/orari_CTC e/o https://corsi.unige.it/8757 ) Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME Prova orale finale. L'esame orale è sempre condotto da due docenti di ruolo, ha una durata di almeno 30 minuti e verte su tutti gli argomenti svolti a lezione. A scelta dello studente può consistere in: a) domande poste dai docenti sugli argomenti svolti a lezione oppure b) seminario svolto dallo studente su un argomento concordato con il docente MODALITA' DI ACCERTAMENTO Con le modalità sopra descritte, dato che almeno uno dei due docenti ha esperienza pluriennale di esami nella disciplina, la commissione è in grado di verificare con elevata accuratezza il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. Quando questi non sono raggiunti, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente titolare. Il CCS garantisce la corrispondenza tra gli argomenti dell'esame e quelli effettivamente svolti durante il corso. A tal fine il docente responsabile rendere pubblico, all'inizio delle lezioni (in un sito, chiamato aula web riservato a docenti e studenti dell'Ateneo) il programma dettagliato. Inoltre, al termine dell'insegnamento, il registro delle lezioni viene pubblicato in un sito risrrvato ai membri del CCS ed ai rappresentanti degli studenti. In questo modo gli studenti stessi possono verificare l'aderenza a tale norma. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 31/01/2022 10:00 GENOVA Orale 31/01/2022 10:00 GENOVA Orale 14/02/2022 10:00 GENOVA Orale 14/02/2022 10:00 GENOVA Orale 07/06/2022 10:00 GENOVA Orale 13/06/2022 10:00 GENOVA Orale 22/06/2022 10:00 GENOVA Orale 27/06/2022 10:00 GENOVA Orale 07/07/2022 10:00 GENOVA Orale 07/07/2022 10:00 GENOVA Orale 06/09/2022 10:00 GENOVA Orale 06/09/2022 10:00 GENOVA Orale 22/09/2022 10:00 GENOVA Orale