Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2014/2015
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in INGEGNERIA GESTIONALE
Settore disciplinare: 
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI (ING-IND/22)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
9
Anno di corso: 
3
Docenti: 
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di impartire agli allievi le conoscenze indispensabili per definire i criteri di selezione dei materiali adatti nelle diverse applicazioni ingegneristiche.

Risultati di apprendimento (declinati rispetto ai descrittori di Dublino)

Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso lo studente avrà integrato le proprie conoscenze di base sulle interazioni tra microstruttura e proprietà delle differenti categorie di materiali; avrà una panoramica completa delle proprietà fisico-meccaniche dei materiali; conoscerà le basi teoriche per definire i trattamenti chimo-fisici capaci di modificare le proprietà dei materiali; saprà come selezionare i materiali in relazione alle proprietà, al costo e alla sostenibilità.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Alla fine del percorso di studio lo studente avrà sviluppato la capacità di associare le caratteristiche fisico-meccaniche dei materiali, quali densità, resistenza, duttilità, tenacità, elasticità, durezza, rigidezza e resilienza alla microstruttura delle differenti tipologie di materiali. Saprà come misurare i valori numerici delle singole proprietà, confrontare i dati acquisiti con i valori richiesti dalle norme tecniche e selezionare i criteri di ottimizzazione dei manufatti finali.

Autonomia di giudizio
Al superamento dell’esame lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica il comportamento chimico, fisico e meccanico dei materiali.

Abilità comunicative
Al superamento dell’esame lo studente deve aver maturato una sufficiente proprietà di linguaggio per quanto attiene la terminologia scientifica specifica dell’insegnamento.

Capacità di apprendere
Abilità di ricerca degli strumenti e delle opportunità di accesso alle conoscenze
Capacità di elaborare, schematizzare, riassumere i contenuti acquisiti.

Prerequisiti

Conoscenze basi di chimica e fisica.

Contenuti

Classificazione dei materiali, Concetti di selezione e scelta dei materiali. Modello atomico della materia, Strutture tipiche nei metalli, nei ceramici, nei polimeri, nei semiconduttori, Definizione di difetto puntuale, lineare, interfacciale, Definizione di sforzo e deformazione, Concetti di trazione, compressione, torsione e snervamento, Definizione di deformazione elastica, plastica ed elasto-plastica, Diagrammi sforzo-deformazione, Definizione di duttilità e fragilità, Concetti di frattura duttile, fragile e rottura a fatica, Meccanica della frattura, Resistenza a fatica, Creep primario, secondario e terziario. Meccanismo di conduzione del calore, Concetti di shock termico e stress termico, Proprietà termiche di metalli, ceramici e polimeri, Mobilità elettronica, Effetto della temperatura e delle impurità sui metalli, Concetti di polimeri termoplastici, termoindurenti e copolimeri, Polimeri cristallini e semicristallini, Temperatura di transizione vetrosa, temperatura di fusione, elastomeri, Comportamento viscoelastico e a frattura, Materie plastiche per usi avanzati. Leghe non ferrose (Rame, Alluminio, Titanio), Il sistema Ferro-Carbonio e sue microstrutture, Definizione di Acciaio e Ghisa, Acciai al carbonio, legati ed inox, Classificazione delle ghise e proprietà meccaniche. Solidi ionici e loro stabilità, Concetti di elettroneutralità del reticolo, difetti di Frenkel e Schottky, Frattura fragile dei ceramici, Vetri e materie prime per la fabbricazione, Materiali refrattari ed isolanti, Classificazione e proprietà dei refrattari, Classificazione dei compositi (particellari, fibro-rinforzati, strutturali), Influenza della dimensione delle particelle, Influenza della dimensione delle fibre, Diagrammi sforzo-deformazione,, Compositi GFRC, CFRC, AFRC, Laminati e Sandwich. Concetti di cella elettrochimica, Definizione di velocità di corrosione e condizione necessaria per la corrosione, Concetto di passività e transizione attivo-passivo, Forme di corrosione, Tecniche per la prevenzione della corrosione. Concetti di qualità tecnologica, compatibilità, qualità d’uso, significatività ed eco-sostenibilità, Albero dei materiali e dei processi, Mappe di Ashby, Concetti di schematizzazione, selezione, graduatoria ed informazione, Smart materials nel design di prodotto. Concetti di ciclo di vita dei materiali e dei prodotti, Principi del Life Cycle Assessment, Definizione degli indicatori, Costi energetici dei materiali, Costi ambientali dei materiali.

Metodi didattici

Verifica dell'apprendimento

Testi

"Scienza e Ingegneria dei materiali, una introduzione" W.D. Callister Jr., D.G. Rethwisch, 3a edizione, Edises (2012). "Materiali, dalla scienza alla progettazione ingegneristica" M. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon, Casa editrice Ambrosiana (2009).

Altre informazioni