Tecnologie generali dei materiali - Appunti

Materiali per l'ingegneria

Classificazione dei materiali

• I materiali vengono solitamente classificati in:
• Materiali elementari: sono costituiti dalle combinazioni di atomi metallici e non metallici. I metalli ad utilizzo strutturale tendono a condurre gli elettroni per bande metalliche. I non metalli tendono a essere covalenti, per questo gli elettroni sono immagazzinati (pacchetto isolante). C'è poi una forte attrazione tra gli atomi metallici positivi e quelli non metallici negativi. Essi sono quindi duri, hanno reazione chimica (resistono alle corrosioni), refrattori (resistono alle alte temperature), sono isolanti ma sono fragili.
• Materiali polimerici: sono costituiti dall’unione di molecole dette monomeri formate da elementi non metallici. Questi elementi tendono a mantenere i propri elettroni che non si possono muovere potenzialmente e non possono condurre elettricità ne calore. Essendo però molte debolezza le loro forze, tendono a quelle delle luci per tempi temporanei. Essi sono quindi mediamente leggeri, isolanti termici ed elettrici, trasparenti (ma riflettono la luce), flessibili, deformabili e vengono sintetizzati in laboratorio.
• Materiali compositi: sono costituiti attraverso la combinazione di due o più componenti, uno che funge da rinforzo (in fase continua, ciò è la fase esterna che forma il materiale) ed eventuali rinforzi (come vetro, grafite, legno). La proprietà variano in base ai materiali utilizzati ed arriviamo ad eliminare altri elementi solo del pacchetto poiché possiamo chiederne le impermeabili superficie). Esempio: la vetro resina (matrice).
• Materiali metallici: Re sono sottogruppi di minerali che poi vengono raffinati. In essi gli elettroni per selezione di energie elementali tendono concedo a muoversi molto anche. Essi sono quindi ottimi conduttori elettrici e termici: sono aperti, infatti, possono diventare blocchi (luminescenze), spesso sono permobili e deformazioni meccanicamente; sono modellabili e duttili. Spesso i metalli vengono uniti in leghe.

Reticoli cristallini

La struttura cristallina è una disposizione ordinata degli atomi secondo regole di regolarità geometrica costituita dalla ripetizione di unità strutturali tecnicamente detto cellette elementari. In ogni Reticolo gli atomi si trovano in posizione di minima energia (in base alla loro configurazione elettronica, alla dimensione dell'atomo e alla.

Temperatura

Sono stati identificati 14 tipi di reticoli cristallini, riconducibili a 3 tipi di celle elementari:

1. Cubica a corpo centrato (ferro, stagno, molibdeno, vanadio)
2. Cubica a facce centrate (alluminio, rame, nickel, piombo, oro)
3. Esa­gona­le compatta (magnesio, zinco, cadm&io­ e titanio ­">bari­o, ­">come ­">)

Quasi tutti i metalli cristallizzano con struttura compatta poiché più gli atomi si avvicinano, più abbassano energia per formare configurazioni con basso livello energetico e più sono stabili. Per identificare le varie celle dobbiamo tenere conto di:

• Numero di coordinazione: quanti atomi si trovano a contatto con un qualsiasi atomo scelto casualmente
• Numero di atomi giacente: quanti atomi per una cella
• Costante reticolare:_{a il lato o la dimensione che identifica la cella elementare}
• R_: tra il raggio del la'atomo e la costante reticolare
• Fattore di compatì­ta­zione: il rapporto tra il volume degli atomi Cella e il volume della cella stessa. Indica quanto "piena" e la cella

Reticolo Cubico a Corpo Centrato [CCC]

Presenza di 8 atomi disposti sui vertici del cubo e su suoi vertici. Il numero di coordinazione = 8 quindi = 2, mentre il numero di atomi equivalenti = ^{1_{engie quindi 8 1/2 =3213.2/3 ¯solo, rigid}}

Il fattore di compatte&ico­mento. _{2:^{1/3 71/3}}

^{3214 <= 4R}