Riassunto "Scienza e tecnica dei materiali"

Scienza e Tec. dei Materiali

Struttura

La stabilità di un materiale dipende dalla struttura dei suoi atomi.

Amorfo: materiale composto da atomi disposti in modo regolare a corto raggio.

Policristallo: un blocco di materiale fatto da una moltitudine di grani cristallini.

Polimorfo: materiale che può assumere diverse forme cristalline.

Legame metallico: atomi disposti in maniera regolare e compatta nello spazio. Gli elettroni di valenza formano un "mare" che tiene insieme gli atomi.

I solidi metallici hanno elevata conducibilità elettrica e termica per gli elettroni liberi, ed elevata deformabilità.

Legame ionico: formazione di una coppia di ioni di segno oposto; possibile tra atomi elettropositivi (non metalli) ed elettropositivi (metalli).

Solidi ionici: isolanti elettrici, scarsa deformabilità, alti punti di fusione.

Legame covalente: condivisione di un doppietto elettronico; possibile tra atomi elettronegativi.

Solidi covalenti: sono duri e fragili.

Una struttura cristallina è data unendo gli atomi, ioni o molecole racchiusi in una cella elementare.

Esistono 14 tipi di celle elementari, dette reticoli elementari di Bravais.

Numero di coordinazione: numero di atomi direttamente adiacenti ad un singolo atomo coordinatore di una definita cella elementare.

APF: (Fattore di impaccamento atomico) dà l'idea di quanto spazio rimane vuoto tra gli interstizi atomici di una cella. APF = ^{Volume atomi della cella}/_{Volume totale cella}

Struttura CCC: cubica a corpo centrato (7 atomi).

Struttura CFC: cubica a facce centrate (8 atomi).

Nei reticoli cristallini reali si possono verificare difetti di punto (zero-dimensionali), di linea (monodimensionali) e di superficie (bidimensionali).

Difetti di punto: vacanza (mancanza di un atomo nel reticolo), impurezze, difetti F. Frenkel, difetti F. Schottky.

Influenzano la resistenza meccanica e la conducibilità elettrica.

Difetti di linea: dislocazioni (es. a spigolo, a vite, miste); influenzano la deformazione plastica.

Difetti di superficie: possono essere nei bordi dei grani o nella superficie esterna; influenzano la reattività e la resistenza meccanica.

Soluzione solida: mescolanza di due o più fasi unite in una fase.

Sostituzionale: gli atomi di un elemento (soluto) possono sostituire gli atomi dell'altro (solvente).

Alla mescolanza \textit{completamente} viene richiesta la stessa valenza, il raggio atomico simile, e il tipo di struttura cristallina, la stessa elettronegatività e la stessa valenza.

Interstiziale: gli atomi di un elemento di atomi piccoli (soluto) entrano in piccole lacune tra gli atomi dell'altro (solvente). La condizione essenziale di dissoluzione deve essere osservando vale per questi precedenti.

Scienza e Tec. dei Materiali

Struttura

La stabilità di un materiale dipende dalla struttura dei suoi atomi.

• Amorfo: materiale composto da atomi disposti in modo regolare a corto raggio.
• Monocristallo: un blocco di materiale fatto da una molteplicità di grani cristallini.
• Polimorfo: materiale che può assumere diverse forme cristalline.

Legame metallico: atomi disposti in maniera regolare e compatta nello spazio. Gli elettroni di valenza formano un mare che tiene insieme gli atomi. I solidi metallici hanno elevata conducibilità elettrica e termica per gli elettroni liberi; ed elevata deformabilità.

Legame ionico: formazione di una coppia di ioni di segno opposto; possibile tra atomi elettropositivi (non metalli) ed elettronegativi (metalli). Solidi ionici: isolanti elettrici, scarsa deformabilità, alti punti di fusione.

Legame covalente: condivisione di un doppietto elettronico; possibile tra atomi elettropositivi. I solidi covalenti sono duri e fragili.

Una struttura cristallina è data unendo gli atomi, ioni o molecole racchiusi in una cella elementare.

Esistono 14 tipi di celle elementari, dette reticoli elementari di Bravais. Numero di coordinazione = numero di atomi direttamente adiacenti ad un singolo atomo coordinatore di una definita cella elementare.

APF: (Fattore di impacchettamento atomico) dà l'idea di quanto spazio rimane vuoto tra gli interstizi atomici di una cella. APF: volume atomi della cella / volume totale cella

• Struttura CCC: cubica a corpo centrato (2 atomi)
• Struttura CFC: cubica a facce centrate (4 atomi)

Nei reticoli cristallini reali ci possono vedere difetti di punto (zero-dimensionale), di linea (monodimensionale) o di superficie (bidimensionale).

Dif. di punto: vacanza (mancanza di un atomo dal reticolo), impurarece, difetti F. Frenkel, difetti F. Schottky, influenzano la resistenza meccanica e la conducibilità elettrica.

Dif. di linea: dislocazioni (esempio a spigolo, a vite, miste), influenzano la deformazione plastica.

Dif. di superficie: possono essere nei bordi dei grani o nella superficie esterna, influenzano la reattività e la resistenza meccanica.