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 cortoraggio, 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 specificito.

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

per CCC ≈ 68% per CFC ≈ 74% / densitŕ teorica ρ = m/V_M

n_A/n_A.atomi_cel.8

V_atomi/V_cel m m_AA. atomo gas cel

Cristralli 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 proprietŕ variano con la direzione

↑ direz latt Se policristallo → isotropia

2. Solidi molecolari:

un'unitŕ che si ripete è la molecola unite de forze intermolecolari.

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

struttura a micelle franzoide (regione cristellina dispersi all'interno tra-atomi)

a catena ripiegate (lamella di molecole ripiegate) (sci cristallini) indiratto lo denss

resite 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 sequência di: opzioni tecn, incrudelmento irradiazione
• Si formano in prossimità delle superifici (atomi marc, vincolat) [↑, ↓, ↑, →] num vacanze
• Una vacanza comporta ↑ entalpia e ↑ emp tropia. 3 un meccanico