Insegnamento MATERIALI CERAMICI
| Nome del corso di laurea | Chimica |
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| Codice insegnamento | A000700 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Fabio Marmottini |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2018 |
| Erogato | Erogato nel 2020/21 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | CHIM/07 |
| Anno | 3 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Conoscenze di base sui materiali ceramici con particolare riferimento a quelli tradizionali. Nel corso saranno anche considerate le trasformazioni chimiche e fisiche che coinvolgono i materiali allo stato solido durante il loro impiego. |
| Testi di riferimento | A.R. WestSolid State Chemistry and its Applications John Wiley & Sons Ltd. 1989 |
| Obiettivi formativi | L’obiettivo principale del corso è quello di fornire agli studenti i concetti di base della chimica dello stato solido necessari per lo studio e la comprensione della struttura e delle proprietà dei materiali ceramici. |
| Prerequisiti | Lo studente deve possedere le conoscenze di struttura atomica e molecolare, legami chimici, termodinamica e cinetica chimica acquisite con il corso di Chimica Generale. |
| Metodi didattici | Lezioni frontali |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Prova orale |
| Programma esteso | Introduzione: Definizioni e classificazione. Cenni storici e principali impieghi dei materiali ceramici. Ceramici tradizionali e speciali. Strutture cristalline: spinello, rutilo, allumina. I silicati e le loro strutture: ortosilicati, sorosilicati, ciclosilicati, fillosilicati, inosilicati, tettosilicati. Le strutture della silice. Feldspati e zeoliti. Le argille: Kaolinite, Halloysite, Kyanite, Montmorillonite. Le miche. Comportamento termico dei materiali: Richiami di termodinamica. Diagrammi di fase solido-soluzione per sistemi a due componenti. Sistemi eutettici e peritettici. Transizioni di fase. Transizione vetrosa. Diffusione e trasporto di massa nei solidi. Trasformazioni chimiche e fisiche connesse con la velocità di riscaldamento e raffreddamento di un materiale. Diagrammi di stato: SiO2, SiO2-Al2O3, Fe2O3-SiO2, MgO-SiO2, CaO-MgO, CaO-SiO2, MgO-SiO2-Al2O3, K2O-SiO2-Al2O3. Cenni sul comportamento meccanico dei materiali: Comportamento elastico e plastico, modulo elastico, frattura fragile e duttile. Materiali ceramici tradizionali: classificazione funzionale, Classificazione morfologica. Le materie prime: Caratterizzazione e qualificazione delle materie prime, con particolare riferimento ai ceramici tradizionali: composizione chimica e mineralogica, granulometria, caratteristiche reologiche, fisiche e termiche. La preparazione degli impasti ceramici e formatura: Macinazione, omogeneizzazione, regolazione dell'umidità. Pressatura delle polveri, formatura in plastico, colaggio. Essiccamento, decorazione/smaltatura e cottura per i prodotti ceramici tradizionali: Essiccamento. Funzione degli smalti. Tipi, composizione e struttura degli smalti ceramici. Proprietà dei materiali ceramici: Proprietà termiche e conducibilità termica. Proprietà meccaniche. Porosità. Leganti: Leganti aerei e leganti idraulici. Materie prime e produzione del cemento Portland. Chimica dei materiali leganti e notazione. Idraulicità e cenni sulla reazione di idratazione del cemento Portland. Porosità e struttura del gel di cemento idratato. Cenni sulla correlazione tra resistenza meccanica e struttura della pasta di cemento idratata e dei conglomerati. Materiali ceramici avanzati e loro impiego: allumina, zirconia, nitruro di silicio, carburo di silicio e diamante |