Insegnamento MATERIALI AVANZATI: NUCLEARE, ALTA TEMPERATURA E BIOPOLIMERI
| Nome del corso di laurea | Ingegneria dei materiali e dei processi sostenibili |
|---|---|
| Codice insegnamento | A006011 |
| Curriculum | Advanced materials and processes |
| Docente responsabile | Andrea Di Schino |
| CFU | 18 |
| Regolamento | Coorte 2025 |
| Erogato | Erogato nel 2026/27 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 2 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
BIOCOMPOSITI POLIMERICI, IBRIDI, VITRIMERI
| Codice | A006017 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Debora Puglia |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria dei materiali |
| Settore | ING-IND/22 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Il corso si propone di fornire le conoscenze chimico-fisiche e tecnologiche necessarie per la progettazione e la caratterizzazione di materiali polimerici strutturali e funzionali di nuova generazione. Gli argomenti principali riguardano i biocompositi (matrici polimeriche rinforzate con fibre naturali), i materiali ibridi organici-inorganici (strutture su scala nanometrica e molecolare) e i vitrimeri, una classe rivoluzionaria di polimeri basata su reti covalenti dinamiche che uniscono i vantaggi prestazionali dei termoindurenti alla riciclabilità dei termoplastici. |
| Testi di riferimento | - Mohanty, A. K., Misra, M., & Drzal, L. T. (2005). Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites. CRC Press. - Articoli e review fondamentali sui Vitrimers e reti dinamiche - Articoli scientifici recenti forniti dal docente riguardanti la chimica delle reti dinamiche e i nanomateriali ibridi. |
| Obiettivi formativi | - Comprendere i meccanismi di interazione all'interfaccia nei materiali compositi e ibridi e i principi chimici dello scambio di legami covalenti dinamici nei vitrimeri. - Saper progettare la formulazione di un materiale ibrido o di un biocomposito selezionando i trattamenti superficiali idonei per ottimizzare l'adesione tra fasi diverse. - Saper valutare il ciclo di vita e la sostenibilità di un materiale avanzato, distinguendo criticamente quando l'uso di un vitrimero o di un biocomposito offre un reale vantaggio tecnologico e ambientale rispetto ai materiali tradizionali. |
| Prerequisiti | È richiesta l'acquisizione dei concetti fondamentali di Scienza dei Polimeri |
| Metodi didattici | Il corso è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di presentazioni Powerpoint |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Esame orale |
| Programma esteso | - Biocompositi Polimerici: Classificazione delle fibre naturali (lignocellulosiche, animali, minerali) e loro struttura gerarchica. - Matrici polimeriche per biocompositi: polimeri tradizionali riciclati vs. biopolimeri (PLA, PHA). - Trattamenti superficiali chimici (acetilazione, silanizzazione) e fisici (plasma). - Proprietà meccaniche, degradazione ambientale e assorbimento d'acqua nei biocompositi. - Definizione e classificazione dei materiali ibridi - Reti Covalenti Dinamiche e Vitrimeri - Meccanismi di scambio associativi (Vitrimeri) vs. dissociativi (polimeri Diels-Alder). La topologia della rete costante durante lo scambio. - Comportamento reologico e deviazione dall'equazione di Arrhenius. - Proprietà uniche dei vitrimeri: auto-riparazione (self-healing), saldabilità, riciclabilità chimica/meccanica e memoria di forma in matrici reticolate. |
BIOPOLIMERI NATURALI E SINTETICI
| Codice | A006016 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Debora Puglia |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria dei materiali |
| Settore | ING-IND/22 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Il corso offre uno studio approfondito delle macromolecole di origine biologica e dei polimeri di sintesi biodegradabili e/o bio-based. Vengono analizzate le relazioni struttura-proprietà, i metodi di estrazione, le vie di sintesi chimica e biotecnologica, nonché i processi di trasformazione industriale. Una parte significativa del corso è dedicata ai meccanismi di biodegradazione, alla normativa sul compostaggio e all'analisi del ciclo di vita (LCA) come strumenti per valutare il reale impatto ambientale di questi materiali in alternativa alle plastiche fossili tradizionali. |
| Testi di riferimento | - Yu, L. (2009). Biodegradable Polymer Blends and Composites. John Wiley & Sons. - Normative tecniche di riferimento (UNI EN 13432, ASTM D6400) e dispense fornite dal docente. |
| Obiettivi formativi | - Distinguere tra i concetti di "bio-based" (origine della materia prima) e "biodegradabile" (funzionalità di fine vita), comprendendo le vie di sintesi e di degradazione di entrambe le classi. - Saper selezionare il biopolimero più idoneo per una specifica applicazione industriale (packaging alimentare, biomedicale, agricoltura) in base alle proprietà barriera, termiche e meccaniche richieste. - Valutare in modo critico la sostenibilità dei biopolimeri, bilanciando l'uso di suolo agricolo per scopi non alimentari (food vs. fuel/plastics) con i vantaggi della riduzione dell'impronta di carbonio. |
| Prerequisiti | Conoscenza dei concetti base di Chimica Organica e di Scienza dei Polimeri |
| Metodi didattici | Il corso è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di presentazioni Powerpoint |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Esame orale |
| Programma esteso | - Introduzione e Classificazione dei Biopolimeri: il sistema degli assi della sostenibilità polimerica: Bio-based vs. Petrolio-derivati; Biodegradabili vs. Durabili. - Fonti di biomassa (prima, seconda e terza generazione) e bioraffinerie. - Biopolimeri Naturali (Estratti da Biomassa) - Polisaccaridi: Cellulosa e suoi derivati (acetato di cellulosa, eteri); amido (nativo, plastificato e termoplastico - TPS); chitinica e chitosano; alginati. Struttura, proprietà barriera e idrofilia. - Proteine e Poliesteri naturali: Glutine, zeina, collagene e gelatina. I Poliidrossialcanoati (PHA): sintesi biotecnologica batterica, accumulo intracellulare e proprietà del PHB e PHBV. - Biopolimeri Sintetici (Da Monomeri Bio-based o Fossili) - Acido Polilattico (PLA): Sintesi via condensazione diretta e via polimerizzazione per apertura d'anello (ROP) del lattide. Stereochimica del PLA (L-lattide, D-lattide, meso-lattide) e controllo della cristallinità. Proprietà meccaniche e modifiche (blending). - Poliesteri Alifatici e Alifatico-Aromatici: Policaprolattone (PCL), Polibutilene succinato (PBS), e Polibutilene adipato-co-tereftalato (PBAT). Meccanismi di sintesi e bilancio tra flessibilità e degradabilità. - Polimeri drop-in bio-based: Bio-PE, Bio-PET e Bio-poliammidi: sintesi da bio-etanolo e bio-oli senza alterazione delle proprietà del polimero tradizionale. - Meccanismi di degradazione: idrolisi chimica, degradazione enzimatica e microbica. Influenza di cristallinità, idrofilia e morfologia sulla cinetica di degradazione. - Standard di laboratorio e certificazioni: la norma UNI EN 13432 per il compostaggio industriale. Requisiti di disintegrazione, biodegradazione ed ecotossicità dei residui. |
HEAT TRANSFER AND ABLATION PROCESS
| Codice | A006014 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Maurizio Natali |
| Docenti |
|
| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria dei materiali |
| Settore | ING-IND/22 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Il corso vuole fornire una panoramica dettagliata sui materiali per l’aerospazio ad alta temperatura detti anche Thermal Protection System (TPS). Verrà trattata la produzione, il testing termico e termo-meccanico, tradizionale ed avanzato, illustrando l’ambito specifico in cui ogni formulazione trova la migliore applicazione. Questi materiali vengono usati nella produzione degli schermi termici delle navette e sonde durante il volo di rientro in una atmosfera planetaria ma sono anche utilizzati per la produzione dei sistemi di propulsione chimica quali motori a razzo a propellenti liquidi, solidi ed ibridi. Il corso fornirà allo studente una panoramica unica in termini di bilanciamento tra le nozioni teoriche e sperimentali, implementando un approccio unico sul panorama nazionale per corretta trattazione di materiali ad alto valore aggiunto come quelli ad alta temperatura e per l’aerospazio. Al termine del corso lo studente sarà in grado di identificare correttamente l’uso di ogni classe di materiale ad alta temperatura, formando una figura professionale fortemente ricercata in un settore come quello dell’industria aerospaziale che vede l’Italia tra i primi paesi al mondo per qualità e ritorno economico. |
| Testi di riferimento | - P.K. Mallick, Fiber-Reinforced Composites: Materials, Manufacturing, and Design, CRC Press, [3 or 4 ed.]. - Ronald Gibson, Principles of Composite Material Mechanics, McGraw-Hill Science/Engineering/Math. - G.F. D'Alelio and J. A. Parker, Ablative Plastics, 1971. - Frank P. Incropera, David P. DeWitt, Theodore L. Bergman, Adrienne S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer [6 ed.]. Altro materiale fornito dal docente. |
| Obiettivi formativi | Lo studente sarà guidato nella comprensione dei concetti fondamentali alla base della teoria dei materiali TPS. Al termine del corso lo studente possiederà gli strumenti di base per la progettazione di materiali TPS. |
| Prerequisiti | Conoscenze di base di matematica, fisica, chimica, scienza delle costruzioni, polimeri |
| Metodi didattici | TEL-DE (Didattica Integrativa): l corso è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di testi in PDF, PPT. etc, video. Il corso sarà bilanciato in termini di concetti teorici e sperimentali forniti allo studente attraverso un approccio unico volto a massimizzare l'efficacia dell'attività didattica. Il modulo è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di presentazioni PDF, PPT, video, insegnamenti relativi alle tecniche di caratterizzazione di laboratorio. Gli argomenti relativi al modulo “HEAT TRANSFER AND ABLATION PROCESS” sono propedeutici al modulo chiamato “HIGH TEMPERATURE MATERIALS - HIGH TEMPERATURE MATERIALS”. Pertanto, la fruizione dei due moduli deve essere in sequenza con l’ordine indicato. Ogni Attività sarà corrispondente ad una lezione videoregistrata di durata compresa tra i 10/20 min. Attività in presenza: In questa parte del corso - esclusivamente in presenza non mutuabile in nessuna eccezione da lezioni online sincrone/asincrone - verranno erogate approfondimenti integrativi sui materiali compositi e sulle tecniche di manifattura e caratterizzazione. |
| Altre informazioni | |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La prova consisterà in un colloquio orale in presenza nel quale verranno poste domande orali e/o scritte al candidato a discrezione del docente. Il voto è espresso in trentesimi. La prova viene considerata superata al raggiungimento del punteggio dei 18/30. La prova si svolge esclusivamente in presenza. Il suo superamento, propedeutico allo svolgimento della prova del cluster comporta il rilascio dell’Open Badge. Gli appelli si svolgono nell’arco del calendario didattico dell’o¿erta formativa nello stesso numero delle prove d’esame del Cluster. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa. |
| Programma esteso | Introduzione agli ambienti ipertermici: cenni al volo da rientro atmosferico e classificazione in base ai flussi termici, generalità sulla propulsione chimica, motori a razzo liquidi, solidi e ibridi, impulso specifico e totale, nozioni di base sull’ugello di de Laval, materiali strutturali il contenitore del motore, vettorazione della spinta; • Introduzione ai materiali per la protezione termica o Thermal Protection System (TPS); • Materiali TPS non ablativi per il rientro atmosferico: generalità sui materiali TPS non ablativi, materiali ceramici a bassa densità, processi produttivi, diffusione e sinterizzazione, Reusable Surface Insulation, lo scudo termico dello Space Shuttle; • Materiali TPS ablativi: metalli refrattari, ceramici, materiali carboniosi, grafite, meccanismi di erosione e termo-ossidazione, introduzione ai materiali TPS ablativi polimerici, esempi di applicazione nel campo della propulsione a razzo; • Materiali isolanti: a matrice elastomerica principali (EPDM e silicone), metodi di produzione (calandratura, kneader, etc), esempi di formulazioni EPDM/Kevlar, SLA-561V, DC 93-104; vulcanizzazione, perossidi, applicazioni specifiche, materiali isolanti a matrice rigida, metodi di produzione, legno, sughero (P50); • Materiali TPS fibrorinforzati: classificazione delle matrici, stabilità termica e dimensionale, matrici fenoliche, cicli di cura, resa carboniosa, generalità sulle fibre (vetro, basalto, silice, carbonio), trattamento superficiale, riempitivi, caratteristiche termiche e meccaniche dei materiali TPS fibrorinforzati; • Cenni ai materiali TPS nanostrutturati: introduzione, differenze tra i meccanismi di ablazione a bassi ed alti flussi termici; • Materiali TPS fibrorinforzati tipo carbonio/fenolica: processo di fabbricazione della fibra dal Rayon, dal PAN e dalla pece, differenze tra i tipi di fibra in termini di funzionalizzazione chimica ed affinità alle diverse matrici polimeriche, proprietà termiche e meccaniche, tecniche di produzione dei compositi carbonio/fenolica, applicazioni, cenni al dimensionamento di un laminato carbonio/fenolica (review nuova); • Caratterizzazione termofisica di base dei materiali TPS: richiami di fisica, termodinamica, definizione di capacità termica, conducibilità termica, teoria della misurazione della temperatura, effetto Seebeck, tipi di termocoppie, cenni alla teoria della misurazione, sistemi di acquisizione, tecniche di caratterizzazione termica (TGA/DTG/DTA, DSC, LFA), stabilità dimensionale, tecniche di caratterizzazione (TMA), ruolo dell’heating rate; • Caratterizzazione termofisica avanzata; • Caratterizzazione avanzata dei materiali TPS: condizioni termiche, condizioni chimiche, condizioni meccaniche, tipi di torce (plasma, arc-jet, HVOF, etc), torcia ossi-acetilene, determinazione del flusso termico, calibrazione, tipi di calorimetri (slug, Gardon gages, etc), ruolo del rapporto ossidante/combustibile, esempi di test, caratterizzazione morfologica della superficie esposta alla fiamma, definizione di perdita di massa e tasso di erosione, sistemi di misura del tasso di erosione post testing e real time; • Caratterizzazione avanzata dei materiali TPS mediante banchi di prova basati su motori a propellenti liquidi, solidi, sistema di test del NASA MSFC, banchi su motori ibridi, analisi a raggi X dei materiali TPS. • Materiali TPS ultra leggeri: Lightweight Ceramic Ablators, Phenolic Impregnated Carbon Ablators, metodi di produzione; • Introduzione alla modellazione dei fenomeni ablativi: introduzione alla matematica governante la degradazione dei materiali, cinetica di degradazione (metodi di Friedman, Ozawa, etc), legge di Arrhenius determinazione dei parametri cinetici mediante TGA, regola delle miscele, modellazione della conducibilità termica e capacità termica anche in funzione della temperatura, cenni alla erosione meccanica, differenze tra ablazione superficiale ed in volume. |
HIGH TEMPERATURE MATERIALS
| Codice | A006015 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Maurizio Natali |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria dei materiali |
| Settore | ING-IND/22 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Il corso vuole fornire una panoramica dettagliata sui materiali per l’aerospazio ad alta temperatura detti anche Thermal Protection System (TPS). Verrà trattata la produzione, il testing termico e termo-meccanico, tradizionale ed avanzato, illustrando l’ambito specifico in cui ogni formulazione trova la migliore applicazione. Questi materiali vengono usati nella produzione degli schermi termici delle navette e sonde durante il volo di rientro in una atmosfera planetaria ma sono anche utilizzati per la produzione dei sistemi di propulsione chimica quali motori a razzo a propellenti liquidi, solidi ed ibridi. Il corso fornirà allo studente una panoramica unica in termini di bilanciamento tra le nozioni teoriche e sperimentali, implementando un approccio unico sul panorama nazionale per corretta trattazione di materiali ad alto valore aggiunto come quelli ad alta temperatura e per l’aerospazio. Al termine del corso lo studente sarà in grado di identificare correttamente l’uso di ogni classe di materiale ad alta temperatura, formando una figura professionale fortemente ricercata in un settore come quello dell’industria aerospaziale che vede l’Italia tra i primi paesi al mondo per qualità e ritorno economico. |
| Testi di riferimento | - P.K. Mallick, Fiber-Reinforced Composites: Materials, Manufacturing, and Design, CRC Press, [3 or 4 ed.]. - Ronald Gibson, Principles of Composite Material Mechanics, McGraw-Hill Science/Engineering/Math. - G.F. D'Alelio and J. A. Parker, Ablative Plastics, 1971. - Frank P. Incropera, David P. DeWitt, Theodore L. Bergman, Adrienne S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer [6 ed.]. Altro materiale fornito dal docente. |
| Obiettivi formativi | Lo studente sarà guidato nella comprensione dei concetti fondamentali alla base della teoria dei materiali TPS. Al termine del corso lo studente possiederà gli strumenti di base per la progettazione di materiali TPS. |
| Prerequisiti | Conoscenze di base di matematica, fisica, chimica, scienza delle costruzioni, polimeri |
| Metodi didattici | TEL-DE (Didattica Integrativa): l corso è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di testi in PDF, PPT. etc, video. Il corso sarà bilanciato in termini di concetti teorici e sperimentali forniti allo studente attraverso un approccio unico volto a massimizzare l'efficacia dell'attività didattica. Il modulo è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di presentazioni PDF, PPT, video, insegnamenti relativi alle tecniche di caratterizzazione di laboratorio. Gli argomenti relativi al modulo “HEAT TRANSFER AND ABLATION PROCESS” sono propedeutici al modulo chiamato “HIGH TEMPERATURE MATERIALS - HIGH TEMPERATURE MATERIALS”. Pertanto, la fruizione dei due moduli deve essere in sequenza con l’ordine indicato. Ogni Attività sarà corrispondente ad una lezione videoregistrata di durata compresa tra i 10/20 min. Attività in presenza: In questa parte del corso - esclusivamente in presenza non mutuabile in nessuna eccezione da lezioni online sincrone/asincrone - verranno erogate approfondimenti integrativi sui materiali compositi e sulle tecniche di manifattura e caratterizzazione. |
| Altre informazioni | |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La prova consisterà in un colloquio orale in presenza nel quale verranno poste domande orali e/o scritte al candidato a discrezione del docente. Il voto è espresso in trentesimi. La prova viene considerata superata al raggiungimento del punteggio dei 18/30. La prova si svolge esclusivamente in presenza. Il suo superamento, propedeutico allo svolgimento della prova del cluster comporta il rilascio dell’Open Badge. Gli appelli si svolgono nell’arco del calendario didattico dell’o¿erta formativa nello stesso numero delle prove d’esame del Cluster. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa. |
| Programma esteso | Introduzione agli ambienti ipertermici: cenni al volo da rientro atmosferico e classificazione in base ai flussi termici, generalità sulla propulsione chimica, motori a razzo liquidi, solidi e ibridi, impulso specifico e totale, nozioni di base sull’ugello di de Laval, materiali strutturali il contenitore del motore, vettorazione della spinta; • Introduzione ai materiali per la protezione termica o Thermal Protection System (TPS); • Materiali TPS non ablativi per il rientro atmosferico: generalità sui materiali TPS non ablativi, materiali ceramici a bassa densità, processi produttivi, diffusione e sinterizzazione, Reusable Surface Insulation, lo scudo termico dello Space Shuttle; • Materiali TPS ablativi: metalli refrattari, ceramici, materiali carboniosi, grafite, meccanismi di erosione e termo-ossidazione, introduzione ai materiali TPS ablativi polimerici, esempi di applicazione nel campo della propulsione a razzo; • Materiali isolanti: a matrice elastomerica principali (EPDM e silicone), metodi di produzione (calandratura, kneader, etc), esempi di formulazioni EPDM/Kevlar, SLA-561V, DC 93-104; vulcanizzazione, perossidi, applicazioni specifiche, materiali isolanti a matrice rigida, metodi di produzione, legno, sughero (P50); • Materiali TPS fibrorinforzati: classificazione delle matrici, stabilità termica e dimensionale, matrici fenoliche, cicli di cura, resa carboniosa, generalità sulle fibre (vetro, basalto, silice, carbonio), trattamento superficiale, riempitivi, caratteristiche termiche e meccaniche dei materiali TPS fibrorinforzati; • Cenni ai materiali TPS nanostrutturati: introduzione, differenze tra i meccanismi di ablazione a bassi ed alti flussi termici; • Materiali TPS fibrorinforzati tipo carbonio/fenolica: processo di fabbricazione della fibra dal Rayon, dal PAN e dalla pece, differenze tra i tipi di fibra in termini di funzionalizzazione chimica ed affinità alle diverse matrici polimeriche, proprietà termiche e meccaniche, tecniche di produzione dei compositi carbonio/fenolica, applicazioni, cenni al dimensionamento di un laminato carbonio/fenolica (review nuova); • Caratterizzazione termofisica di base dei materiali TPS: richiami di fisica, termodinamica, definizione di capacità termica, conducibilità termica, teoria della misurazione della temperatura, effetto Seebeck, tipi di termocoppie, cenni alla teoria della misurazione, sistemi di acquisizione, tecniche di caratterizzazione termica (TGA/DTG/DTA, DSC, LFA), stabilità dimensionale, tecniche di caratterizzazione (TMA), ruolo dell’heating rate; • Caratterizzazione termofisica avanzata; • Caratterizzazione avanzata dei materiali TPS: condizioni termiche, condizioni chimiche, condizioni meccaniche, tipi di torce (plasma, arc-jet, HVOF, etc), torcia ossi-acetilene, determinazione del flusso termico, calibrazione, tipi di calorimetri (slug, Gardon gages, etc), ruolo del rapporto ossidante/combustibile, esempi di test, caratterizzazione morfologica della superficie esposta alla fiamma, definizione di perdita di massa e tasso di erosione, sistemi di misura del tasso di erosione post testing e real time; • Caratterizzazione avanzata dei materiali TPS mediante banchi di prova basati su motori a propellenti liquidi, solidi, sistema di test del NASA MSFC, banchi su motori ibridi, analisi a raggi X dei materiali TPS. • Materiali TPS ultra leggeri: Lightweight Ceramic Ablators, Phenolic Impregnated Carbon Ablators, metodi di produzione; • Introduzione alla modellazione dei fenomeni ablativi: introduzione alla matematica governante la degradazione dei materiali, cinetica di degradazione (metodi di Friedman, Ozawa, etc), legge di Arrhenius determinazione dei parametri cinetici mediante TGA, regola delle miscele, modellazione della conducibilità termica e capacità termica anche in funzione della temperatura, cenni alla erosione meccanica, differenze tra ablazione superficiale ed in volume. |
I METALLI PER APPLICAZIONI ENERGETICHE
| Codice | A006012 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Andrea Di Schino |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria dei materiali |
| Settore | ING-IND/21 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | INGLESE |
| Contenuti | L’insegnamento fornisce le competenze di base necessarie per la scelta di materiali metallici destinati a diverse condizioni d’uso. I principali contenuti riguardano: natura e proprietà dei materiali metallici, partendo dagli aspetti cristallografici, ai difetti, alle relazioni tra questi e le macro- proprietà dei materiali. Vengono descritti in dettaglio gli acciai al C, gli acciai inossidabili e le principali leghe di Al, le leghe di Cu e di Ti |
| Testi di riferimento | Materiale didattico comprendente diapositive delle lezioni, testi e soluzione degli esercizi proposti, tabelle, video ed altro è disponibile attraverso la piattaforma Unistudium. |
| Obiettivi formativi | L’insegnamento concorre a formare lo studente sugli aspetti metodologico-operativi delle scienze dell'ingegneria in generale e dell'ingegneria meccanica in particolare; Fornisce: 1. conoscenza delle proprietà dei materiali metallici 2. capacità di scelta del processo in funzione delle proprietà del materiale per applicazioni energetiche |
| Prerequisiti | Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte dei concetti nell'insegnamento sono necessarie conoscenze preliminari di chimica a fisica di base. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato in lezioni telematiche frontali in aula durante le quali vengono affrontati gli argomenti trattati nel corso. La totalità del materiale didattico utilizzato durante il corso – e.g. diapositive delle lezioni, esercizi svolti e proposti, tabelle, video ed altri contenuti – è disponibile attraverso la piattaforma Unistudium. |
| Altre informazioni | Ulteriori informazioni sono disponibili attraverso la pagina Unistudium dell’insegnamento. Il docente è disponibile per consultazioni al termine di ogni lezione; consultazioni con il docente in persona o attraverso la piattaforma Microsoft Teams possono inoltre essere concordate in altri orari. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame si compone di una prova orale volta all’accertamento della conoscenza degli argomenti svolti. |
| Programma esteso | Evoluzione della microstruttura ad alte temperature Scorrimento viscoso ad alte temperature Prove di creep e materiali resistenti al creep Fenomeni di ossidazione superficiale Fenomeni di decarburazione Fenomeni di infragilimento a bassa temperatura Acciai per pipelines: microstrutture Acciai per pipelines: microstrutture-proprietà Gii acciai inossidabili: generalità famiglie Gii acciai inossidabili: acciai per applicazioni energetiche Gii acciai inossidabili: applicazioni negli impianti a turbina Le leghe di alluminio: generalità Le leghe di alluminio: effetto degli elementi di lega Le leghe di titanio: generalità Le leghe di titanio: effetto degli elementi di lega Le leghe di titanio: famiglie e trattamenti termici Le leghe di rame: generalità Le leghe di rame: gli ottoni Le leghe di rame: i bronzi Le leghe di zinco Gli acciai FeSi |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Obiettivo 4: Istruzione di qualità • Obiettivo 9: Industria, innovazione e infrastrutture |
MATERIALI PER IL NUCLEARE
| Codice | A006013 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Andrea Di Schino |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria dei materiali |
| Settore | ING-IND/21 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | INGLESE |
| Contenuti | L’insegnamento fornisce le competenze di base necessarie per la scelta di materiali metallici destinati ad applicazioni nel settore del nucleare. I principali contenuti riguardano: natura e proprietà dei materiali metallici, partendo dagli aspetti cristallografici, ai difetti, alle relazioni tra questi e le macro- proprietà dei materiali. |
| Testi di riferimento | Materiale didattico comprendente diapositive delle lezioni, testi e soluzione degli esercizi proposti, tabelle, video ed altro è disponibile attraverso la piattaforma Unistudium |
| Obiettivi formativi | L’insegnamento concorre a formare lo studente sugli aspetti metodologico-operativi delle scienze dell'ingegneria in generale e dell'ingegneria meccanica in particolare; Fornisce: 1. conoscenza delle proprietà dei materiali metallici 2. capacità di scelta del processo in funzione delle proprietà del materiale. |
| Prerequisiti | Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte dei concetti nell'insegnamento sono necessarie conoscenze preliminari di chimica a fisica di base. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato in lezioni durante le quali vengono affrontati gli argomenti trattati nel corso. La totalità del materiale didattico utilizzato durante il corso – e.g. diapositive delle lezioni, esercizi svolti e proposti, tabelle, video ed altri contenuti – è disponibile attraverso la piattaforma Unistudium. |
| Altre informazioni | Ulteriori informazioni sono disponibili attraverso la pagina Unistudium dell’insegnamento. Il docente è disponibile per consultazioni al termine di ogni lezione; consultazioni con il docente in persona o attraverso la piattaforma Microsoft Teams possono inoltre essere concordate in altri orari. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame si compone di una prova orale volta all’accertamento della conoscenza degli argomenti svolti. |
| Programma esteso | Energia nucleare (parte 1) Energia nucleare (parte 2) Energia nucleare (parte 3) I reattori nucleari (parte 1) I reattori nucleari (parte 2) I reattori per fusione nucleare Effetti dell'irraggimento nei metalli Previsione ed implicazioni del danno da irraggiamento Lo swelling da irraggiamento Il creep da irraggiamento Effetti dell'irraggimento sulle proprietà meccaniche Effetti dell' irraggiamento sulla composizione chimica localizzata I materiali per la fusione Gli acciai austenitici Gli acciai ferritico-martensitici Gli acciai ferritico-martensitici ad attivazione ridotta Leghe di Vanadio Il Berillio Il Tungsteno Materiali per il divertore |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Obiettivo 4: Istruzione di qualità • Obiettivo 9: Industria, innovazione e infrastrutture |