Scienza e tecnologia dei materiali - Appunti completi

SDM Classificazione dei materiali A seconda di: legame chimico (ionico, covalente e molecolare, metallico), struttura (cristallina/amorfa), proprietà, applicazioni METALLI (M + eventuali NM) • opachi, riflettenti • rigidi, duttili • elevata resistenza meccanica • conduttori elettrici e termici • resistenza a sbalzi termici • facilmente lavorabili • di norma allo stato cristallino - Metalli e leghe ferrose (elevata % ferro) - Metalli e leghe non ferrose (no ferro o piccole %) (es. superleghe, migliori prestazioni sotto stress) Celle elementari ccc, cfc, ec (caratterizzate da numero di coordinazione (n di atomi a contatto con un atomo preso come riferimento) , fattore di compattazione atomica (vol atomi/vol cella)) CERAMICI (M + NM) (inorganici) • molto duri • estremamente fragili – poco duttili • isolanti termici ed elettrici • resistenti alle alte temperature ed agli ambienti aggressivi • trasparenti/traslucidi/opachi • chimicamente inerti anche in ambienti aggressivi • alcuni magnetici (Fe3O4) Possono essere cristallini (ceramici), non cristallini (vetri), parzialmente cristallini (vetroceramici) Sono composti inorganici. Usati per edilizia,utensili da taglio e abrasivi, forni, in elettronica come isolanti, conduttori (elettroliti solidi) o semiconduttori, attuatori piezoelettrici I bioceramici sono usati in chirurgia per impianti. Struttura: hanno strutture generalmente molto complesse. Il legame varia da puramente ionico (determinate principalmente dal rapporto fra il raggio cationico e quello anionico rC /rA ) (sono strutture stabili se gli anioni che circondano un catione sono tutti in contatto con quel catione) (Strutture di tipo AX, AmXp, AmBnXp) a puramente covalente (determinate dalla direzionalità del legame) (es. carbonio elementare, sia in forma di diamante che di grafite, e il carburo di silicio), ad amorfe (vetri) + REFRATTARI → Materiali da costruzione, non metallici, adatti a resistere e sopportare le sollecitazioni meccaniche a T>1500°C senza fondere o decomporsi. Si ottengono da materie prime facilmente reperibili. La funzione principale dei refrattari è quella di rivestire l’interno dei forni. Le caratteristiche principali che devono avere sono : bassa conducibilità termica, bassa dilatazione termica, resistenza agli sbalzi termici, stabilità strutturale, resistenza a compressione. La T di refrattarietà libera è la T alla quale una piccola piramide del refrattario dà origine ad una quantità di liquido tale da inflettersi sotto il proprio peso sino a portare la punta a toccare il piano di base. Coni Seger: miscele di caolinite e allumina La T di refratterietà sotto carico valuta il comportamento alla deformazione quando sottoposto a carico costante e aumento della T. È la T massima alla quale può essere utilizzato il refrattario. • Refrattari acidi → reagiscono con gli ossidi metallici. Sono a base di silice o allumina. I più pregiati sono quelli a base di allumina (impurezz