Riassunto di Biomateriali

Proprietà dei materiali

• meccaniche
• fisiche
• chimiche
• termo-chimiche
• chimico-meccaniche

Life cycle cost

Per la scelta del materiale più conveniente serve calcolare tutti i costi energetici relativi al ciclo di vita del materiale.

• impatto ambientale
• effetto serra
• costo energetico
• acidificazione
• preciso e trasformazione delle risorse
• costruzione o produzione
• impiego
• dimissione

Durabilità

Un manufatto si definisce durevole quando è in grado di mantenere per almeno la vita di servizio le poste di progetto le proprietà per cui è stato progettato. Essa dipende da:

• Fattori intrinseci:
  • proprietà chimico-fisico-meccaniche del materiale
  • geometria del materiale
• Fattori estrinseci:
  • esposizione, clima, umidità, composizione dell'ambiente che circonda il manufatto

Azioni dell'ambiente

• chimiche (corrosione)
• fisiche (erosione)

Trasporto nei materiali porosi

Nel caso di materiali porosi il sostante aggressivo, allo stato sia gassoso sia liquido, possono penetrare attraverso i pori e quindi aggredire il materiale non solamente sulla superficie.

I principi meccanismi con cui avviene il trasporto di massa sono:

• diffusione
• percolazione
• assorbimento capillare
• migrazione elettrica (trasporto di ioni)

Proprietà dei Materiali

• Meccaniche
• Fisiche
• Chimiche
• Chimico-meccaniche
• Termo-chimiche

Life Cycle Cost

Per la scelta del materiale più conveniente serve calcolare tutti i costi energetici relativi al ciclo di vita del materiale.

• Impatto ambientale
• Effetto serra
• Costo energetico
• Dividistruttania

• Prelievo e trasformazione delle risorse
• Costruzione e produzione
• Impiego
• Dismissione

Durabilità

Un manufatto si definisce durevole quando è in grado di mantenere per almeno la vita di servizio le doti di progetto e le proprietà per cui è stato progettato. Essa dipende da:

• Fattori intrinseci:
  • Proprietà chimico-fisico-meccaniche del materiale
  • Geometria del materiale
• Fattori estrinseci:
  • Esposizione, clima, umidità, ecc.
    • Comportamento dell'ambiente che circonda il manufatto

Azioni dell'Ambiente

• Chimiche (corrosione)
• Fisiche (erosione)

Trasporto nei Materiali Porosi

Nel caso di materiali porosi i disostitenze aggressive, allo stato né gassoso né liquido, possono penetrare attraverso i pori e quindi degradare il materiale non solamente sulla superficie. I principali meccanismi con cui avviene il trasporto di massa sono:

• Diffusione
• Perflorazione
• Assorbimento Capillare
• Migrazione Elettrica (trasporto di ioni)

a) Diffusione:

fenomeno spontaneo di trasporto di materia che si verifica quando all’interno di un materiale sussiste differente di concentrazione di un suo componente.

• legge di Fick J = -D dC/dx

• dc = gradiente di concentrazione
• D = coeff. di diffusione
• J = flusso di materia

b) Permeazione:

meccanismo con il quale un fluido penetra attraverso i pori del materiale per effetto di un gradiente di pressione.

• legge di Darcy dq/dt = k ΔP A/ L μ

• dq/dt = flusso
• μ = viscosità del fluido
• A = sezione
• k = coeff. di permeabilità
• ΔP = variazione di pressione
• L = lunghezza del fluido

c) Assorbimento capillare:

una soluzione acquosa a contatto con una materiale poroso inerte può entrare mobilità, da un effetto capillare che si esercita grazie all’interazione del liquido con i pori. La pressione capillare Pc spinge l’acqua dentro i pori di raggio r.

• equazione di Laplace - Washburn Pc_ap = 2γ cosθ/r = 2γ cosθ/r

• θ = angolo di contatto
• r = raggio del poro/capillare
• G = tensione superficiale dell’acqua (7,2 . 10⁻² N/m) a 25°C

d) Migrazione elettrica:

a volte nei materiali sono presenti campi elettrici che possono determinare il tr