Scienza e tecnologia dei materiali - Appunti

Materiali

Metalli: duri e deformabili; sono conduttori di calore e di elettricità (legame metallico); non sono trasparenti, non sono lucidi; l'ossidazione rende la superficie.

Ceramici: composti da elementi metallici e non metallici; sono isolanti; sono più resistenti ad alte temperature e agli ambienti severi sia dei metalli che dei polimeri; sono duri e fragili.

Polimeri: alcuni sono composti organici (C,H), hanno bassa densità e sono flessibili.

Compositi (eterogeneo): hanno caratteristiche a seconda del materiale di cui sono composti.

Semiconduttori: proprietà intermedie tra i conduttori elettrici e gli isolanti; sono molto sensibili alle variazioni di temperatura; hanno rivoluzionato l'industria dei computer.

Biomateriali: impiegati in impianti del corpo umano; non devono produrre sostanze tossiche (qualsiasi materiale può essere un biomateriale).

Monocristalli: la disposizione periodica degli atomi si ripete perfettamente lungo l'intero campione; senza alcuna interruzione; tutte le celle unitarie potranno sovrapporsi alla stessa modo di avere la stesso orientamento.

Policristalli: la maggior parte dei solidi cristallini è composta da un insieme di cristalli detti grani; la regione di separazione fra grano e grano (i bordi di grano) sono altamente disordinati a causa della differente orientazione cristallina degli atomi nei grani.

Isotropi: non cristallizzano solidificandosi.

Celle unitarie: più unità che ripetendosi ordinatamente formano la struttura cristallina.

Strutture cristalline

Cubica a corpo centrato (C.C.C.)

2 atomi/cella

⁸/₈ red ¹/₈

a = ( √₃

F.C.A. 0,68

n° di coordinazione = 8 (ex. Cs, Fe, W)

Cubica a facce centrate (C.F.C.)

F.C.A. 0,74

4 atomi/cella

a = d √₂

F.C.A. 0,74

n° di coordinazione = 12 (ex. Cu, Al, Ag, Au)

Esagonale compatta (E.C.)

F.C.A. = 0,74

n° di coordinazione = 12 (ex. Cd, Mg, Ti, Zn)

Materiali

Metalli: hanno e duttimetria; sono conduttori di calore e di elettricità (legano metallici); non sono trasparenti, sono lucenti; l’ossidazione reviribile non deformibile.

Ceramici: composti da elementi metallici e non metallici; non isolanti; sono più resistenti ad alte temperature e agli ambienti severi sia dei metalli che dei polimeri; amenti duri e fragili.

Polimeri: alcuni sono composti organici (C,H), hanno bassa densità e sono flessibili.

Compositi (naturale): hanno costitutibile o resando del materiale di cui sono composti.

Semiconduttori: proprietà intermedie tra i conduttori elettrici e gli isolanti; sono molto sensibili alle temperature; hanno rivoluzionato l’industria dei computer.

Biomateriali: impiegati in impianti del corpo umano; non devono produrre sostanze tossiche (qualsiasi materiale puro versa un biomateriale).

Monocristalli: la disposizione periodica degli atomi si ripete perfettamente lungo il vetore campione; senza alcuna interruzione, tutte le celle elementare sono intere; non oltre modo di hanno la stessa orientazione.

Policristalli: la maggior parte dei metalli, ceramici, è composta da un insieme orientato di metti cristallini detti grani; la regione di transazione fra grano e grano (Bordi di grano) sono elementi difetti a causa della differente orientazione cristallina degli atomi grani.

Incofti: non cristallizzano solidificando.

Celle unitarie: piccola unite da ripetendosi ordinatamente forma la struttura cristallina.

Strutture cristalline

Cubica a corpo centrato (C.C.C.)

¹/₈ + 1 = 2 atomili/cella

a = 4R/_√3 (R: raggio atomico)

F.C.A. 0.68

n° di coordinazione = 8 (ex. a, Cr, Fe_ν, W)

Cubica a facce centrate (C.F.C.)

8 · ¹/₈ + (6 · ¹/₂) = 4 atomili/cella

a = _d√2

F.C.A. 0.74

n° di coordinazione = 12 (ex. Cu, Al, Ag_vi, Am)

Esagonale compatto (E.C.)

(3 · ¹/₈) + (2 · ¹/₂) + (1 · ¹²/₆) = 6 atomili/cella

F.C.A. 0.74

n° di coordinazione = 12