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CHIMICA DEI MATERIALI

CODICE 28083
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 4 cfu al 2° anno di 9020 CHIMICA INDUSTRIALE (LM-71) - GENOVA
  • 4 cfu al 3° anno di 8757 CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE (L-27) - GENOVA
  • 4 cfu al 1° anno di 9020 CHIMICA INDUSTRIALE (LM-71) - 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 2020/2021)
    • ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 72564
    • CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (coorte 2021/2022)
    • ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 72564
    • CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE 8757 (coorte 2022/2023)
    • ISTITUZIONI DI MATEMATICHE 72564
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Obiettivo principale è descrivere le caratteristiche e le proprietà dei materiali inorganici, sulla base della correlazione tra microstruttura e proprietà chimico-fisico-meccaniche e fornire i fondamenti della correlazione esistente tra la costituzione dei materiali ed il loro comportamento nelle diverse condizioni di lavorazione e di impiego.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Obiettivo dell'insegnamento 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.

    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

    Commissione d'esame

    GABRIELE CACCIAMANI (Presidente)

    SERENA DE NEGRI

    PAOLA RIANI (Presidente Supplente)

    SIMONA DELSANTE (Supplente)

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    Secondo l'orario riportato su http://www.chimica.unige.it/didattica/orari_CTC 

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su 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) più domande poste dai docenti sugli argomenti svolti a lezione
    oppure
    b) seminario svolto dallo studente su un argomento concordato con il docente ed alcune domande sugli argomenti svolti a lezione

     

    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 rende pubblico, all'inizio delle lezioni (in un sito, chiamato aula web riservato a docenti e studenti dell'Ateneo) il programma dettagliato. 

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note