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

Introduzione ai Materiali.                                                                                   

Richiami alle strutture cristalline di riferimento. solidi binari e ternari.

Cenni di cristallochimica: legame chimico nei solidi. Solidi covalenti, ionici, metallici, molecolari.             

Solidi ionici. Esistenza e dimensione degli ioni. Principi generali che presiedono alla formazione di solidi ionici. Condizioni di formazione di un solido ionico: elettroneutralità locale, rapporto tra raggi ionici. L’energia reticolare nei solidi ionici. Equazioni di Born Landé e Born Mayer. Il ciclo termodinamico di Born-Haber. Elementi di transizione e cristalli ionici. Teoria del campo cristallino. Proprietà magnetiche degli ioni di transizione in cristalli. Energia di stabilizzazione di campo cristallino.         Il laser a rubino.                                                                     

DIFETTI PUNTUALI NEI CRISTALLI IONICI.

Tipologia dei difetti. Difetti puntuali intrinseci. Concentrazione di difetti in solidi ionici. La conducibilità ionica nei solidi. Conduttori fast-ion (ioduro d'argento, beta allumina, etc.)  e loro applicazioni. Materiali per batterie. Cenni alle celle a combustibile. I centri di colore. Difetti puntuali non stechiometrici. Soluzioni solide. Difetti aliovalenti e induzione di valenza.            

LEGAME CHIMICO E PROPRIETA’ ELETTRICHE DEI SOLIDI                                   

Cenni alle teorie sullo stato degli elettroni nei solidi cristallini. Conduzione elettronica nei metalli.  Cenni alla teoria dell’elettrone libero e alla teoria delle bande. Densità di stati. Conduttori metallici, isolanti, semiconduttori intrinseci. Semiconduttori estrinseci.  Superconduttori ad alta temperatura

MATERIALI CERAMICI

Ceramici tradizionali e silicati. I fillosilicati e le argille. I ceramici tradizionali.: composizione, tecnologie di preparazione. Casting. Processi di cottura. Trasformazioni fisiche e chimiche nella cottura. Ceramici avanzati o neoceramici. Refrattari e ceramici speciali.         

LEGANTI                                                                                         

Leganti aerei e idraulici . Il cemento Portland. Composizione dei cementi ordinari e processi di preparazione. Idratazione dei cementi. Proprietà fisiche e meccaniche dei cementi. Calcestruzzi e calcestruzzi armati.                                                           

 VETRI                                                                                                                                

Formazione di fasi vetrose per raffreddamento da fuso: la transizione vetrosa. Tendenza alla formazione di vetri Formatori e modificatori di reticolo  Composizione dei vetriLavorazione del vetro. Trattamenti termici su manufatti di vetro

ZEOLITI

Struttura dei principali sistemi zeolitici, proprietà delle zeoliti. Setacci molecolari, catalizzatori size selective                 

PROVE MECCANICHE SUI MATERIALI                                                            

Prove di trazione. Legge di Hooke e modulo di Young. Fase elastica e fase plastica. carico di snervamento e di rottura. Tenacità. Prove d’urto. Prove di fatica. Durezza Scorrimento viscoso o creep

TECNICHE DI SINTESI DI SOLIDI INORGANICI                                                                     

Il metodo sol-gel. Sintesi di un borosilicato sodico per via sol-gel. Metodi CVD e CVT          .Metodo idrotermale. Sintesi con microonde.