Codice insegnamento

4S009883

Docente

Mattia Biesuz

Coordinatore

Mattia Biesuz

Crediti

6

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

ING-IND/22 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

Periodo

II semestre dal 3 mar 2025 al 13 giu 2025.

Corsi Singoli

Autorizzato

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi di apprendimento

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti conoscenze fondamentali della scienza dei materiali inerenti la struttura dei materiali, la termodinamica e la cinetica delle trasformazioni di fase, i processi diffusivi e i diagrammi di stato. Saranno oggetto di studio le proprietà chimiche e fisiche delle principali classi di materiali (metallici, polimerici, ceramici, vetri e compositi) e le relazioni fra microstruttura e proprietà (in particolare meccaniche) dei materiali. Saranno altresì illustrate le principali tecnologie industriali di lavorazione e trasformazione dei diversi materiali. Dopo aver completato il corso di “Scienza dei materiali” lo studente sarà in grado di (i) descrivere e classificare le classi fondamentali di materiali con riferimento alla loro struttura e alle proprietà fondamentali, (ii) discutere le possibili trasformazioni chimico-fisiche che avvengono della produzione e lavorazione dei materiali per l’ottenimento dei prodotto finito, (iii) selezionare i materiali in base alla loro applicazione.

Prerequisiti e nozioni di base

E' opportuno che lo studente abbia ben chiari i contenuti dei corsi di "Analisi matematica 1", "Chimica inorganica ed organica" e "Meccanica e termodinamica" con particolare riferimento ai seguenti argomenti:
- Analisi matematica 1: equazioni di primo e secondo grado, sistemi di equazioni, logaritmi/esponenziali, funzioni trigonometriche, studio di funzioni, calcolo differenziale;
- Chimica: struttura atomica, legami chimici e molecole, tavola periodica, equilibrio chimico, calcoli stechiometrici;
- Meccanica: leggi del moto, dinamica del punto materiale e corpo rigido, concetti base legati a pressione, energia e forze.

Programma

Il corso è suddiviso in varie lezioni ed esercizi sui seguenti argomenti:
- legame chimico
- struttura dei solidi cristallini e difetti
- diffusione
- diagrammi di fase
- trasformazioni di fase
- proprietà meccaniche dei metalli
- dislocazioni e meccanismi di rinforzo
- frattura
- struttura, produzione e proprietà dei metalli
- struttura, produzione e proprietà dei ceramici
- struttura, produzione e proprietà dei polimeri
- materiali compositi
Il testo di riferimento è
William D. Callister Jr., David G. Rethwisch, Scienza ed Ingegneria dei Materiali, IV ed, 2019

Bibliografia

Modalità didattiche

Il corso è organizzato in (a) lezioni frontali sugli argomenti succitati (circa 40 ore) svolte utilizzando diapositive che saranno messe a disposizione degli studenti e (b) attività in aula con presentazione e risoluzione di esercizi numerici (circa 10 ore).
Verranno resi disponibili degli "homeworks" per verificare l'apprendimentodurante il corso.
Gli studenti sono caldamente invitati a frequentare le lezioni e le attività in aula, prendere appunti e rivederli a casa anche consultando il materiale bibliografico suggerito, svolgere gli esercizi proposti.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Al fine di superare l'esame, è richiesto agli studenti di:
1. superare con votazione >=17 di media le prove scritte organizzate nel corso del semestre o in occasione delle date di appello d'esame;
2. superare un esame orale (>=17) in occasione delle date di appello d'esame riguardante l'intero programma;
3. la media aritmetica di scritto ed orale deve essere arrotondabile ad almeno 18.

L'esame scritto si compone di 16 quesiti a risposta multipla, questi includono esercizi numerici, quesiti riguardanti nozioni di base del corso, diagrammi da completare/interpretare.
L'esame orale si articola su tre domande aperte che mirano a verificare sia le conoscenze che le competenze sviluppate nel corso.

Criteri di valutazione

La valutazione delle prove scritte è basata sulla correttezza dei calcoli svolti e sulla precisione delle risposte.
Nella prova orale i criteri fondamentali sono (a) puntualità nella conoscienza della materia, definizioni e dimostrazioni; (b) capacità di articolare un discorso critico applicando a casi specifici i concetti del corso. Sono altresì valutati l'uso corretto del linguaggio scientifico e l'autnomia nella risposta.
Uno schema di valutazione dettagliato dell’esame orale verrà caricato durante il corso nella pagina della didattica online.

Criteri di composizione del voto finale

Il voto finale sarà rappresentato dalla media aritmetica delle votazioni delle prove scritte e dell'esame orale.

Lingua dell'esame

italiano