Salta al contenuto principale della pagina

CHIMICA DEI MATERIALI

CODICE 28083
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU 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

4 cfu al 2° anno di 9020 CHIMICA INDUSTRIALE (LM-71) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/03
LINGUA Italiano
SEDE GENOVA (CHIMICA E TECNOLOGIE CHIMICHE )
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

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

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.