Introduzione ai materiali metallici

Scienza e tecnologia dei materiali

Materiale

• I materiali sono le sostanze con cui sono composti

o realizzati gli oggetti che ci circondano

• Materiale aggregato di atomi o molecole che,

grazie alla presenza di opportuni legami chimici o

fisici è in grado di opporre un’adeguata reazione

alle sollecitazioni meccaniche o anche a stimoli

fisici o chimici, tale da consentirne l’impiego per

la realizzazione di oggetti, componenti e strutture.

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e • Ingegnere dei materiali: hanno l’obbiettivo

di creare nuovi materiali o modificare le

proprietà di quelli esistenti

• Progettista: usano i materiali tradizionali,

modificati o innovativi al fine di progettare

e realizzare nuovi prodotti e sistemi.

Scienza dei materiali

• Disciplina che studia il rapporto tra la

struttura del materiale (microstruttura e

macrostruttura) e le sue proprietà

Tecnologia dei materiali

• Disciplina che studia, partendo dalla

proprietà dei materiali, le loro possibili

applicazioni

Principali classi di materiali

• Metalli

• polimeri

• Ceramici (tradizionali ed avanzati)

• Compositi

• Vetro

• Legno MECCAN

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Principali classi di materiali

• la classe di un materiale è definita dalla sua

microstruttura (legami chimici) e dalle sue

proprietà

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Esempi di proprietà dei materiali

• Meccaniche A

• elettriche

• termiche

• magnetiche

• ottiche Rifles

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• resistenza al degrado

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Proprietà dei materiali

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• Il materiale è supposto: F Athena

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, Macrostruttura

• Il materiale è supposto continuo ed

omogeneo

• Si considerano le sue proprietà medie,

valide in tutto il volume

• Materiale isotropo o anisotropo

• Le proprietà vengono studiate con prove

sperimentali su appositi campioni

rappresentativi dell’insieme del materiale

Esempio: acciaio

Provini per prove meccaniche

Struttura macroscopica

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Microstruttura

• Considera il materiale a livello

microscopico

• Livello microscopico? Fino a che punto

• Dal livello ancora macro a quello atomico

• Dipende da dove ci si vuole spingere …

Microstruttura

• Considera la struttura del materiale a livello

microscopico.

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( di osservazione che si adotta:

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Struttura microscopica

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• Reticolo cristallino

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Struttura atomica o molecolare

• Natura degli atomi e dei legami coinvolti

• Mobilità degli elettroni

• Dimensione delle molecole

• Stato di aggregazione di atomi o molecole

• Presenza di difetti

MICROSTRUTTURA DELLE

PRINCIPALI CLASSI DI

MATERIALI

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Materiali polimerici

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FORMATO • Grosse catene formate dall’unione di tante

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• A seconda del polimero le catene possono r Waws

essere legate tra loro da legami forti Oumar .

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MECCAN KANE NTE

(polimeri termoindurenti o resine) o deboli aril

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(polimeri termoplastici o materiali plastici) I

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• Possono essere semicristallini o amorfi www.ui

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• possono essere puri (omopolimeri) o Powerline

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Materiali ceramici

• Legami covalenti o ionici

• Struttura policristallina e/o amorfa

• Composti puri (ceramici avanzati e vetro di

silice) o composti di più componenti

(ceramici tradizionali, compositi ceramico-

ceramico) HANNO ENDO

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• Costituiti dall’insieme controllato di due o

più materiali differenti. CNE

• Esempi: Pri so MECCAN

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– Polimero-polimero (resina epossidica/fibra di

kevlar)

– Polimero-ceramico (vetroresina, resina

( epossidica/fibra di carbonio)

– Metallo-ceramico (alluminio/allumina)

– Ceramico-ceramico (carbonio/carbonio)

Comodoro i MINCE

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Materiali metallici

• Legame metallico ADIRENONALE

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