Scienza e tecnologia dei materiali - i materiali

I materiali sono le sostanze con cui sono composti o realizzati gli oggetti che ci circondano.

Il materiali di interesse tecnologico sono normalmente suddivisi in tre classi:

Materiali metallici

 Materiali polimerici

 Materiali ceramici



In aggiunta alle tre principali classi di materiali si considereranno due classi di lavorazione e di applicazioni:

I materiali compositi

 I materiali per l’elettronica



Materiali metallici

Una lega metallica è una combinazione di due o più metalli o di un metallo (o più metalli) e un non metallo

(o più non metalli).

I metalli e le leghe vengono comunemente divisi in due classi:

 Metalli e leghe ferrose, che contengono una grande percentuale in ferro

 Metalli e leghe non ferrose che non contengono ferro, oppure ne contengono solo una piccola

quantità.

Esempi di materiali non ferrosi sono l’alluminio, il rame, lo zinco, il titanio e il nichel.

La distinzione tra leghe ferrose e non ferrose è fatta per l’impiego e la produzione significativamente

superiore degli acciai e del ferro per getto se confrontati con le altre leghe.

Una superlega è una lega a base di ferro, cobalto o nichel, con elevatissima resistenza all’ossidazione e alla

corrosione a caldo, e ottime proprietà meccaniche ad alta temperatura unite a tenacità.

Materiali polimerici

Il termine polimero è una parola composta che deriva dal greco ‘poli’ (molti) e ‘meros’ (unità o parte) ed è

usata per designare una sostanza costituita da grosse molecole ottenute dall’unione in catena di molte

piccole molecole di una o più specie.

Dunque, molti materiali polimerici sono costituiti da lunghe catene molecolari o reti che sono

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generalmente costituite a partire da composti organici (precursori contenenti carbonio). Strutturalmente,

la maggior parte dei materiali polimerici non è cristallina, ma alcuni sono formati da una miscela di regioni

cristalline e altre non cristalline.

La resistenza meccanica e la duttilità dei materiali polimerici è molto variabile.

La maggior parte dei materiali polimerici ha una bassa conducibilità elettrica.

Alcuni di questi materiali sono buoni isolanti e vengono utilizzati per applicazioni di isolamento elettrico.

Le miscele polimero-polimero sono chiamate leghe o blend. Poiché le miscele sono prodotte partendo da

materiali polimerici esistenti con proprietà ben conosciute, il loro sviluppo risulta meno costoso e più

affidabile che sintetizzare un nuovo unico materiale polimerico per una specifica applicazione.

Materiali ceramici

I materiali ceramici sono materiali inorganici costituiti da elementi metallici e non metallici legati

chimicamente fra loro.

I materiali ceramici possono essere cristallini, non cristallini o parzialmente cristallini.

La maggior parte dei materiali ceramici possiede alta durezza ed alta resistenza meccanica ad elevata

temperatura, ma tendono ad essere fragili (piccola o nessuna deformazione prima della rottura).

I vantaggi dei materiali ceramici per applicazioni tecnologiche comprendono:

- Basso peso specifico

- Alta resistenza meccanica e durezza

- Buona resistenza termica e all’usura

- Ridotto coefficiente di attrito

- Proprietà isolanti

1 In chimica, un precursore è una sostanza che attraverso una reazione chimica diventa parte integrante di una nuova

molecola.

Appunti del professor Antonucci di Scienza e tecnologia dei materiali, relativi ai materiali con analisi dei seguenti argomenti : materiali metallici ( metalli e leghe ferrose, metalli e leghe non ferrose, superleghe ), materiali polimerici (composizione, resistenza meccanica, duttilità, leghe o blend), materiali ceramici ( cristallini, non cristallini o parzialmente cristallini).