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 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)

DANIELE MACCIO' (Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 4 marzo 2024

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) 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