CFU
8
Durata
16 Settimane
Semestre DD
Secondo
Richiami di termodinamica chimica. Termodinamica delle interfasi: proprietà di eccesso; energia libera di eccesso; proprietà di eccesso relative; isoterma di adsorbimento. Tensione superficiale. Equazione di Young Laplace. Teorema di Wulff per cristalli 3D (caso omogeneo). Plot di Herring. Angolo di contatto. Metodo di Born-Stern per la determinazione dell’energia di superficie.
Energia libera in sistemi non omogenei: diagrammi di fase G-X. Il modello di Bragg e Williams. Teoria di Chan Hilliard: determinazione dell’energia libera d’eccesso e del profilo di composizione all' interfase. Decomposizione spinodale: determinazione della lunghezza d’onda critica; cinetica della transizione spinodale.
Processi di nucleazione e crescita; nucleazione “classica”; termodinamica della nucleazione. Cinetica di nucleazione: soluzione di “quasi-equilibrio” e di stato stazionario. Nucleazione eterogenea. Crescita di film sottili. Teoria della nucleazione “non classica”: equazioni di velocità. Teoria di KJMA (Kolmogorov Johnson, Mehl, Avrami) per le transizioni di fase.
Strutture cristalline. Reticoli di Bravais, piani e direzioni reticolari. Indici di Miller. Metalli. Solidi ionici. Difetti puntuali. Solidi non-stechiometrici. Difetti estesi (dislocazioni, difetti di superficie, bordi grano, difetti di volume)
Proprietà meccaniche dei materiali. Comportamento elastico. Curva sforzo-deformazione. Fatica. Scorrimento viscoso. Frattura fragile e duttile. Teoria di Griffith. Statistica di Weibull. Comportamento visco-elastico dei polimeri. Materiali compositi.
Superfici dei solidi. Fisisorbimento e Chemisorbimento. Isoterme di adsorbimento (Langmuir, BET). Cinetica di adsorbimento.
Processi di sinterizzazione di polveri. Equazione di Laplace. Evoluzione della microstruttura. Sinterizzazione allo stato solido. Sinterizzazione attivata. Sinterizzazione con formazione di fase liquida. Processi pressure-assisted. Processi di deposizione di film da fase gassosa. Processi PVD: evaporazione, sputtering, magnetron sputtering, processi ad arco ed arco filtrato. Processi CVD: CVD termico, CVD assistito da plasma (PACVD), Hot Filament CVD.
Celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC): scelta dei materiali e processing. Uso di film di elettroliti ceramici elettrodo-supportati.
Codocenza: Prof. Tomellini Massimo
tbd