Preparazione, Struttura e Proprietà di Materiali Sinterizzati


ID corso

Docente

CFU

3

Durata

14 Settimane

Semestre DD

Secondo


Dettagli del corso

Solidi cristallini. Indici di Miller. Reticoli di Bravais. Strutture dei metalli (bcc, fcc, hcp). Solidi ionici. Difetti puntuali. Conduttori ionici. Difetti estesi.
Proprietà meccaniche dei materiali. Comportamento a frattura. Tenacità. Teoria di Griffith. Comportamento a fatica. Scorrimento viscoso. Indurimento per soluzione solida. Indurimento per precipitazione. Incrudimento. Proprietà meccaniche dei materiali ceramici. Statistica di Weibull.

Processi di sinterizzazione: principi fondamentali. Equazione di Laplace. Stadi della sinterizzazione. Evoluzione della microstruttura. Tecniche di misura del grado di avanzamento della sinterizzazione. Additivi di sinterizzazione: principi di funzionamento. Sinterizzazione con fase liquida. Diagramma di German. Sinterizzazione assistita da pressione; pressatura isostatica a caldo. Case studies: sinterizzazione di cermets (WC-Co); processing e proprietà di materiali ceramici per celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC).

Obiettivi

OBIETTIVI FORMATIVI:
Il comportamento dei materiali trae origine non solo dalla loro struttura atomica e molecolare, ma anche dalla presenza di difetti della struttura cristallina, sia puntuali che estesi. Obiettivo del corso é pertanto quello di far comprendere al discente come struttura e microstruttura dei materiali, quest'ultima dipendente anche dal processo di produzione, ne influenzino le proprietà e, conseguentemente, il comportamento in esercizio e l'idoneità per una specifica applicazione. La correlazione processo-microstruttura-proprietà viene qui analizzata descrivendo i processi di sinterizzazione di polveri.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze approfondite sui processi di sinterizzazione di polveri, dalla driving force termodinamica sino alle cinetiche di densificazione. Lo studente dovrà essere in grado di spiegare i principi alla base dei processi che avvengono sia allo stato solido, sia con formazione di fase liquida. Lo studente dovrà infine descrivere le tecniche più comunemente impiegate per seguire l'avanzamento del processo di densificazione.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Lo studente dovrà essere in grado di interagire in modo sinergico con professionisti, anche di diversa formazione (ad es. chimici, ingegneri), che operano nel campo della progettazione, produzione e caratterizzazione di materiali sinterizzati. Le conoscenze acquisite debbono pertanto permettere allo studente di integrarsi prontamente in contesti lavorativi multidisciplinari, sia in ambito aziendale, sia in attività di ricerca e sviluppo.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Lo studente dovrà acquisire una sufficiente capacità di giudizio con riferimento alla valutazione e interpretazione di dati inerenti la produzione e la caratterizzazione funzionale di materiali sinterizzati.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
Lo studente sarà in grado di comunicare con tecnici, professionisti e ricercatori attivi nello studio e/o nella produzione di materiali sinterizzati.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Lo studente avrà acquisito capacità adeguate per lo sviluppo e l'approfondimento di ulteriori
competenze, con riferimento a: consultazione di materiale bibliografico, consultazione di banche dati e altre informazioni in rete, strumenti conoscitivi di base per l'aggiornamento continuo delle conoscenze nell'ambito dei processi di sinterizzazione di polveri.