Insegnamento MATERIALI CERAMICI
- Corso
- Chimica
- Codice insegnamento
- A000700
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- Docente
- Fabio Marmottini
- Docenti
-
- Fabio Marmottini
- Ore
- 42 ore - Fabio Marmottini
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2017
- Erogato
- 2019/20
- Attività
- Affine/integrativa
- Ambito
- Attività formative affini o integrative
- Settore
- CHIM/07
- 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