Riassunto Scienza dei materiali

Slide 1: classificazione dei materiali

• Materiali metallici: opachi, riflettenti, resistenza meccanica, rigidi, duttili, conduttori (termici ed elettrici), resistenti a sollecitazioni termiche, strutture cristalline, lavorabili, soggetti a corrosione.
• Materiali ceramici: fragili, rigidi, duri, isolanti, alte temperature, chimicamente inerti, costituiti da elementi metallici e non cristallini (ceramici SiO₂), (vetroceramici), (bioceramici inerti protesi, bioattivi: legno - osso osteo..genesi e connessione, riassorbibili: distanziatori).
• Materiali polimerici: basi polimeri organici generalmente non cristallini, basse T_f, isolanti, moderata unitizzazione, macromolecole flessibili, inerti.
• Materiali compositi: sistemi eterogenei misti in cui si trova almeno una seconda fase con proprietà diverse.

Tipi forze del legame: solidi ionici tenuti insieme da attrazione elettrostatica forte → solidi covalenti (condivisione di valenza forte, tralegge direzionale) solidi metallici (legami metalli - ceramici e covalenti). Altro: forze deboli.

Slide 2: strutture dei solidi cristallini

Struttura cristallina: particelle disposte in maniera regolare e periodica le proprietà dipendono dalla direzione lungo la quale vengono misurate. Anisotropia.

Amorfe: ordine solo a corto raggio, isotropi.

T_f: Struttura cristallina definita. Struttura amorfa: T_f non definita.

Numero di coordinazione: numero di atomi contatto con un atomo di riferimento.

Slide 1: classificazione dei materiali

• Materiali metallici: opachi, riflettenti, resistenza meccanica, rigidi, duttili, conduttori (elettrici, termici).
• Materiali ceramici (fragili, rigidi, duri, isolanti, alte T_fusione, chimicamente inerti, costituiti da elementi metallici e non cristallini (ceramici SiO₂, vetrosi (fitti), vetro-ceramici, bio-ceramici (impianti protesi, bioatt.).
• Materiali polimerici: basati su at. organici generalmente non cristallini, basse T_f, isolanti, moderata unità meccanica, deformabili, inerti.
• Materiali compositi: sistemi eterogenei misti in cui si trova disposta una seconda fase con proprietà diverse.

Fis.: forze del legame: Solidità atomi tenuti insieme da attrazione elettrostatica fra i ceramici.

Solidi metallici, solidi covalenti (condivisione e valenza forte), Tratti, legame direzionali, solidi molecolari (legami secondari, deboli), legame misto (es. SiO₂ o Al₂ O₃, covalente - ionico).

Forza attrattiva proporzionale a forza legame: polimeri e metalli, ceramici, covalenti.

Slide 2: strutture dei solidi cristallini

Struttura cristallina: particelle disposte in maniera regolare e periodica le proprietà dipendono dalla direzione lungo la quale vengono misurate. Anisotropia, Amorfie=ordine solo a corto raggio, isotropi. T_f: Strutt. Crist. T_f f_lo def. Strut. Amm. T_e non uniformi, ramificati.

Cella elementare: più piccola porzione di materia che contiene tutti gli elementi determinati, le dimensioni della cella variano con T e O_K (fem. pioggia, oscillano).

Celle elementari cubica (atom. alla), cella cubica a corpo centrato c.c.c (2 atomi/cella), alle cubica a facce centrate (6 atomi/cella).

Indici cristallografici: considerare un origin definito, (riferono i valori) nelle coordinate dei più piccoli numeri interi rappresentano Numero di coordinazione = numero di atomi i contatto con un atomo specificato.

Fattore di compattazione atomico = rapporto tra volume atomi alla elemento volumico cella.

Per CCC ≈ 68% per CFC ≈ 74% / densità teorica ρ = m/V_Mn_A/n_A.

Atomi_cel.8V_atomi/V_cel m m_AA. atomo gas cel

Cristalli ionici: numero di coordinazione = anioni + ioni

Alla rottura (elementi): polimorfismo (posti): struttura cristallina diverse in temp e t

I solidi cristallini: se monocristallo anisotropia. le proprietà variano con la direzione↑ direz latt Se policristallo → isotropia

2. Solidi molecolari

Solidi molecolari: un'unità che si ripete è la molecola unite de forze intermolecolari.

Polimeri macromol a catene lineari di unità (monomeri) ripetute sono termoplastici, indurcite e attraverso delle dimensioni complessità sono solo parzialmente cristalline o amorfe

Struttura a micelle franzoide (regione cristallina dispersi all'interno tra-atomi)

A catena ripiegate (lamella di molecole ripiegate) (sci cristallini) indiratto lo denssresite inflamento de: velocità raffreddam, e composizione chimica, ramificazione catene

Slide 3: imperfezioni nei solidi

Difetti puntuali: dimensioni, vacanze, difi interstiziali, sostituzionali → distorsioni pic.

Vacanze: posizione titolare non occupato, e sequenza di: opzioni tecn, incrudelmento irradiazione

Si formano in prossimità delle superfici (atomi marc, vincolat) [↑, ↓, ↑, →] num vacanze

Una vacanza comporta ↑ entalpia e ↑ emp tropia. 3 un meccanico