Corso di laurea in Scienza dei Materiali
Corso di laurea in Scienza e Tecnologia dei Materiali

Fondamenti di termodinamica chimica e di cinetica chimica. Nozioni di base sugli equilibri chimici acido-base, di precipitazione e di ossido-riduzione e sull'elettrochimica. Nozioni di base di metallurgia.

Non è propedeutico a nessun insegnamento successivo.

Comprensione dei fenomeni elettrochimici e dei principi su cui si basano le misure elettrochimiche. Mostrare capacità di affrontare e risolvere problemi connessi con lo studio e la prevenzione della corrosione dei materiali metallici. Sapersi districare tra le varie tipologie di attacco corrosivo a secco e a umido. Saper individuare il fenomeno corrosivo anche in materiali non metallici. Comprensione sui contenuti informativi delle curve di polarizzazione e loro interpretazione. 

Al termine dello svolgimento dell'insegnamento, e dello studio individuale, agli studenti e alle studentesse è richiesto di aver appreso i seguenti elementi centrali della materia svolta.

Saper applicare i concetti acquisiti sulla chimica dei metalli (con riferimento a metalli nativi ed estrattivi) e delle leghe metalliche all'ambito dei processi di degrado.

Conoscere i fondamenti dell'elettrochimica e delle relative tecniche di misura a due e tre elettrodi, così da saper scegliere la configurazione strumentale adatta a eseguire studi di tipo elettroanalitico sul degrado dei materiali.

Conoscere i fondamenti chimici della corrosione dei metalli, soprattutto relativamente all'interazione con sostanze ambientali che ne sono causa e nei vari contesti caratteristici di funzionamento.

Conoscere gli aspetti termodinamici e cinetici dei processi corrosivi e i principali meccanismi di corrosione.

Saper riconoscere come corrosione il deterioramento per esposizione a sostanze ambientali di materiali non metallici.

Risultare capaci di distinguere il degrado dei materiali dovuto a reazioni di ossido-riduzione da quello dovuto ad altre tipologie di reattività (acido-base, di precipitazione, ecc.).

Ricordare, in modo organizzato, le principali modalità di intervento per la prevenzione e la protezione dalla corrosione dei vari materiali, così da saper pianificare interventi specifici.

Saper comunicare, attraverso la terminologia specifica, il tema della corrosione dei materiali con altre figure professionali. 

Concetto di corrosione dei materiali. Modello concettuale di corrosione. Classificazione metallurgica dei metalli. Metalli nobili e vili. Metalli nativi ed estrattivi. Introduzione ai processi elettrochimici. Sistemi elettrochimici a tre elettrodi. Aspetti cinetici e termodinamici dei processi elettrochimici. Approfondimento sull'equazione di Butler e Volmer. Aspetti sperimentali e applicativi dell'equazione di Tafel. Diagrammi di Pourbaix. Applicazioni allo studio della corrosione di materiali metallici.

Tecniche voltammetriche di studio dei meccanismi redox. 

Aspetti stechiometrici e termodinamici nell'interpretazione dei fenomeni di corrosione. Aspetti cinetici nell'interpretazione dei fenomeni di corrosione. La passivazione, il suo studio e le sue applicazioni. Passivazione spontanea e provocata. 

Trattazione descrittiva sulla rilevanza economica della corrosione. Fattori di corrosione relativi al materiale metallico e all'ambiente. La corrosione localizzata (contatto galvanico, per vaiolatura, in fessura, da stress, intergranulare, da erosione). Danneggiamento da idrogeno.

La corrosione atmosferica, la corrosione nel terreno, la corrosione microbiologica.

Corrosione dei ferri di armatura all'interno del calcettruzzo di cemento armato.

Prevenzione e protezione: inibitori di corrosione; modificazioni superficiali; rivestimenti organici ed inorganici; protezione elettrica.

Comportamento di alcuni metalli e loro leghe in contesti d'uso rispetto alla corrosione.

La metodologia didattica impiegata consiste in 32 ore di lezioni frontali. Le lezioni saranno erogate in presenza. La frequenza alle lezioni è facoltativa.

Verifica orale dell'apprendimento. Sarà valutato il raggiungimento di una visione organica dei temi affrontati a lezione congiuntamente a una buona capacità critica, a padronanza espressiva e di linguaggio specifico. I voti sono assegnati per la valutazione finale individuale ed esprimono il livello di acculturamento e capacità ottenuto rispetto agli obiettivi dell'insegnamento; in particolare:
- 30 e lode: eccellente
- 28-30: ottimo
- 25-27: buono
- 21-24: discreto
- 18-20: mediocre
- < 18: insufficiente

P. Pedeferri, "Corrosione protezione dei materiali metallici", Città Studi Editore, Milano 2001.

A. J. Bard, Larry R. Faulkner, "Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications", John Wiley & Sons, 2001.

W. Plieth, "Electrochemistry for Materials Science", Elsevier, Amsterdam, 2008.

Sono forniti i file delle slide utilizzate nelle lezioni.