Appunti Scienza dei materiali e metallurgia - prima parte

I materiali

I materiali sono fondamentali per la vita dell’uomo – vengono impiegati negli ambiti più svariati. Scienza dei materiali si basa su chimica, fisica e ingegneria e riguarda la progettazione, produzione ed uso dei vari materiali. Infatti è una scienza giovane.

La combinazione e lavorazione di sostanze pure con l’apporto di energia.

Biomateriali → stanno a contatto con i fluidi umani per svolgere particolari funzioni, come protesi.

Studia la struttura microscopica dei materiali, vi sono sviluppate quindi una chimica e una fisica dei materiali. Le proprietà microscopiche possono essere collegate a quelle macroscopiche. Per capire le proprietà di un materiale si possono eseguire numerosi test che evidenziano le proprietà macroscopiche. Vi sono norme che stabiliscono i parametri d’utilizzo di vari prodotti.

Proprietà importanti di un materiale

• Composizione chimica del materiale.
• Disposizione atomica o molecolare, configurazione cristallina o amorfe.
• Forma regolare.
• Forma molto irregolare nello spazio.

Quindi importantissima è la relazione tra la struttura dei materiali e le loro caratteristiche. I materiali che ci circondano sono stati classificati per via empirica, la scienza dei materiali ne spiega le proprietà, e altri grazie alla scienza dei materiali, come i semiconduttori, superconduttori.

Esigenza di nuovi materiali che coniughino le esigenze relative a costo, smaltimento e utilizzo.

Silicio: elemento principale che costituisce il vetro e le ceramiche in generale. Ferro alla base della costruzione dell’acciaio.

Produzione e lavorazione dei materiali → parte importante dell’economia responsabilità della scelta dei materiali ⇃ ingegneri a seconda delle applicazioni.

Scienza dei materiali ← conoscenza di base ↔ tecnologia ↔ conoscenza proprietà e struttura ↔ applicazione a seconda dello scopo.

Materiali metallici

I materiali metallici possono combinare con elementi non metallici, e con uno o più metalli. Normalmente si usano miscele di uno o più elementi, tranne quelli utilizzati per scopi diversi come quelli elettrici il rame. La maggior parte dei metalli è presente in natura sotto forma di ossido e solfuro, che rappresentano gli stati stabili di molti metalli. I metalli sono inorganici e hanno una struttura cristallina, sono buoni conduttori termici ed elettrici. Si suddividono in leghe ferrose e non ferrose.

I materiali

I materiali sono fondamentali per la vita dell'uomo — vengono impiegati negli ambiti più svariati. Scienza dei materiali si basa su chimica, fisica e ingegneria e riguarda la progettazione, produzione ed uso dei vari materiali. Infatti è una scienza giovane.

Biomateriali — stanno a contatto con i fluidi umani per svolgere particolari funzioni, come protesi.

Studia la struttura microscopica dei materiali, si sono sviluppate quindi una chimica e una fisica dei materiali. Le proprietà microscopiche possono essere collegate a quelle macroscopiche. Per capire le proprietà di un materiale si possono eseguire numerosi test che evidenziano le proprietà macroscopiche. Vi sono norme che stabiliscono i parametri d'utilizzo di vari prodotti.

Proprietà importanti di un materiale

• Composizione chimica del materiale.
• Disposizione atomica o molecolare, configurazione cristallina o amorfe.
• Forma regolare nello spazio.
• Forma molto irregolare.

Quindi importantissima è la relazione tra la struttura dei materiali e le loro caratteristiche.

I materiali che ci circondano sono stati classificati per via empirica, la scienza dei materiali ne spiega le proprietà, e altri grazie alla scienza dei materiali, come semiconduttori, superconduttori.

Esigenza di nuovi materiali che coniughino le esigenze relative a costo, smaltimento e utilizzo.

Silicio: elemento principale che costituisce il vetro e le ceramiche in generale. Ferro alla base della costruzione dell'acciaio.

Produzione e lavorazione dei materiali — parte importante dell'economia.

Scienza dei materiali — conoscenza di base — tecnologia — conoscenza proprietà — struttura — applicazione a seconda dello scopo.

I materiali metallici possono combinare con elementi non metallici, e con uno o più metalli. Normalmente si usano miscele di uno o più elementi, tranne quelli utilizzati per scopi diversi come quelli elettrici il rame.

La maggior parte dei metalli è presente in natura sotto forma di ossido o solfuro, che rappresentano gli stati stabili di molti metalli. I metalli sono inorganici e hanno una struttura cristallina, sono buoni conduttori termici ed elettrici. Si suddividono in leghe ferrose e non ferrose.

Leghe leggere

Leghe leggere: alluminio, titanio e magnesio - ulteriore suddivisione delle leghe ferrose.

Materiali polimerici

Materiali polimerici (o plastiche) - è il materiale più recente, sono molecole organiche per lo più con una struttura non cristallina e vengono usati come isolanti.

Materiali ceramici

Materiali ceramici - sono elementi metallici e non, sono inorganici e possono essere sia cristallini che non, esempio di materiali amorfi, senza reticolo cristallino: vetri, importante è la loro resistenza all'usura, per questo si usano come rivestimenti dei metalli. Rivestimento camini, prefabbricati. Sono poco conduttori a livello termico ed elettrico.

Materiali compositi

Materiali compositi - miscela.