ITALIANO

Relazioni proprietà-struttura-processi dei materiali avanzati

J. Shackelford: Scienzza e Ingegneria dei Materiali
a cura di A. D'Amore

Fornire agli allievi gli strumenti per la scelta dei materiali per le applicazioni ingegneristiche

Nessuno

Lezioni frontali ed in laboratorio

Prova scritto

Strutture cristalline dei metalli (Fcc,bcc, Hcp) . Slip system. Il legame chimico e sue relazioni con l’elasticità dei materiali. Strutture cristalline nei ceramici (sale, fluorite, diamante, grafite)
Calcolo della densità teorica. Difetti lineari, dislocazioni, difetti planariOrigine della deformabilità plastica Processi attivati . Eq. di Arrhenius. Solubilità allo stato solido. Processi diffusivi. Stato non stazionario: leggi di Fick. Carbocementazione degli acciai.Diagrammi (binari) di fase: regola della leva. Diagrammi TTT- Cristallizzazione: nucleazione e crescita .Trasformazioni diffusionali. Trasformazioni non diffusionali. Trattamenti termici per l’acciaio.Indurimento per precipitazione. Test di Jominy. Lavoro a freddo. Annealing. Leghe metalliche notevoli. Leghe dell’alluminio. Proprietà meccaniche dei metalli. Curve sforzo deformazione. Sforzo vero e sforzo ingegneristico. Durezza. Proprietà meccaniche dei polimeri creep e stress relaxation. Proprietà meccaniche dei vetri e dei materiali ceramici. Modello di Griffith. Deformazione viscoelastica: tempra dei vetri. Shock termici. Energia di Impatto: test di Charpy, Izod. Fracture toughness. Fatica. Diagrammi (binari) di fase: regola della leva, Diagrammi TTT- Cristallizzazione: nucleazione e crescita. Trasformazioni diffusionali. Trasformazioni non diffusionali. Trattamenti termici per l’acciaio.Indurimento per precipitazione. Test di Jominy. Lavoro a freddo. Annealing. Leghe metalliche notevoli.
Composti ceramici notevoli.Cenni sui polimeri e sui compositi. Le fibre e le matrici: caratteristiche meccaniche. Proprietà meccaniche specifiche. I compositi con fibre corte. Equazione di Halpin Tsai. I compositi particellari. I nanocompositi. Il caso dei nanotubi. I compositi a fibre lunghe. Le relazioni sforzo deformazione in un corpo generalmente anisotropo. Materiali monoclini, ortotropi. Laminati quasi-isotropi

Italian

Structure-technology-property relationship in advanced materials

J. Shackelford:
"MAterials Science and Engineering"

Basic principles for the selection of materials in engineering applications

None

Room and laboratory lessons

Written examination

Crystalline structures of metals (Fcc, bcc, Hcp). Slip system. The chemical bond and its relationship with the elasticity of materials. Crystalline structures in ceramics (salt, fluorite, diamond, graphite)
Calculation of the theoretical density. Linear defects, dislocations, planar defects Origin of plastic deformability Activated processes. Eq. by Arrhenius. Solid state solubility. Diffusion processes. Non-stationary state: Fick's laws. Carbocementation of steels. Phase (binary) diagrams: lever rule. TTT diagrams - Crystallization: nucleation and growth. Diffusional transformations. Non-diffusional transformations. Heat treatments for steel. Precipitation hardening. Jominy's test. Cold work. Annealing. Notable metal alloys. Aluminum alloys. Mechanical properties of metals. Stress strain curves. Real effort and engineering effort. Hardness. Mechanical properties of creep polymers and stress relaxation. Mechanical properties of glass and ceramic materials. Griffith model. Viscoelastic deformation: tempering of the glass. Thermal shocks. Impact Energy: Charpy, Izod test. Fracture toughness. Fatigue. Phase (binary) diagrams: lever rule, TTT- Crystallization diagrams: nucleation and growth. Diffusional transformations. Non-diffusional transformations. Heat treatments for steel. Precipitation hardening. Jominy's test. Cold work. Annealing. Notable metal alloys.
Notable ceramic compounds. Notes on polymers and composites. Fibers and matrices: mechanical characteristics. Specific mechanical properties. Composites with short fibers. Halpin Tsai equation. The particle composites. The nanocomposites. The case of nanotubes. Long-fiber composites. Stress-strain relations in a generally anisotropic body. Monoclinic, orthotropic materials. Quasi-isotropic laminates