Materiali lOI
Anno:periodo5: l Impegno (oresettimanali): lezioni4esercitazi oni3laboratori4 Prof.AndreaDe Marchi (Elettronica)
Il corso ha lo scopo di fornireun quadro aggiornato sui principi fisici di funzionamento, sui materiali e le tecnologie costruttive, sulle modalità di impiego edi inserimento in strumentazione complessa, sui criterie tecniche dicaratterizzazione metrologica dei sensori nel campo dei processiindustriali.
PROGRAMMA
Definizione e classificazione dei sensori e trasduttori; caratteristiche metrologiche;
metodi di caratterizzazione.
Principidi funzionamento; tecniche di trasduzione ;trasduttori resistivi,capacitivi ,a variazione di induttanza e riluttanza magnetica;trasduttori piezoelettrici.
Tecnologie di produzione;film spessoefilmsottile.
Sensori per la misurazione di grandezze fisiche:temperatura, lunghezza,posizionee spostamento ,velocità,accelerazione evibrazione, forza,coppia e deformazione, pres-sione, flussoe portata,livello;cenniasensori di umidità, suono, densità.
Strumentazione per misureindustrialicon metodi"non acontatto";sensori a ultrasuoni;
sensori otticie a fibre ottiche; metodi interferometrici.
Sensori intelligenti.
Condizionamentoe conversionedelsegnale; pontia trasduttori;amplificatori per stru-mentazione;circuitiper trasduttoria trasformatoredifferenziale ;cennialle tecniche di conversione analogico/digitale.
ESERCITAZIONI.
Le esercitazioni sperimentali di laboratorio, svolte dagli studentisuddivisi in gruppi, riguardano l'uso e la cara tteriz zazione di differenti tipi di sensori utilizzati nell'automazione industriale. Le esercitazioniin aula hanno lo scopo di presentare le esercitazionidi laboratorioe di discuterledopo chesonostate svolte.
102 Materiali
E 4780 Siderurgia
Ingegneria
Anno:periodo 5:1 Impegno(ore):lezioni70esercitazioni15 (settimanali 5/1)
Prof. AurelioBurdese (S~ienzadeimaterialie ing.chimica)
Il corso halo scopo di affinare la preparazione dell'ingegnere in campo metallurgico, fornendo conoscenzespecialis tichesulle leghe ferrose,conparticolare riferimento ai processi ed impiantisiderurgici,senza però trascurare un più approfondito studio delle proprietà strutturali, meccanichee chimiche dei prodotti siderurgici e delle loro caratte-ristiche di impiego.
Per una buona preparazione nel campo specifico occorrono buonenozioni di base sulle metallurgia generale, la tecnologia dei materiali metallici (trattamenti termici e mecca-nici), e dei materialirefrattari,la teoria e la pratica dei fenomeni di combustionee di trasmissione del calore.
Il corsosi svolgerà con lezioni,integrate da esame dischemi costruttividi impianti ed apparecchiature specifiche con visite astabilimenti siderurgici.
REQUISITI. Termodinamicadell'ingegneria chimica, Tecnologiadeimateriali e chi-mica applicata,Metallurgia.
PROGRAMMA
Chimica fisicadeiprocessisiderurgici.
Equilibri omogenei ed eterogenei in sistemidi interessesiderurgico. Bagni metallici.
Equilibri metallo-scoria. Equilibri di riduzionedegli ossidi. Termodinamica dei
pro-cessi siderurgici. .
Teoriae pratica dei processidi riduzione.
Riducibilità degli ossidi. Sistemi costituiti da ossidi in progressivariduzione. Equilibri di riduzione degli ossidi di ferro con riferimento all'effetto di ossidiestranei,in partico-lare deicomponenti delle scorie siderurgiche. Riducenti. Riduzioni dirette eindirette.
Combustibili. Preriscaldamento e ricupero di calore.
Classificazionee controllo di forni siderurgici.
Ghisa.
Preparazione del minerale. Altoforno ed impianti ausiliari. Altoforno elettricoe forni per ferroleghe. Seconda fusione. Inoculazione e colata. Sferoidizzazione e malleabi-lizzazione. Ghise legate. Caratteristiche di impiego delle ghise.
Acciaio.
Processi di preaffinazione ed affinazione ..Disossidazionee colata. Fabbricazione di acciai speciali. Lavorazioni ed utilizzazione dell'acciaio. Trattamenti termici e caratte-ristichestrutturali e di impiego degli acciai. Comportamentoin opera.
ESERCITAZIONI
Esame dischemi costruttivi e dimensionamentodi apparecchiatureed impianti side-rurgici.
BIBLIOGRAFIA
A. Burdese,Metallurgia etecnologiadei materialimetallici,UTET,Torino, 1992.
W.Nicodemi,R.Zoja,Processi eimpiantisiderurgici,Tamburini, Milano.
G. Violi,Processisiderurgici,ETASKompass,Milano.
Torino,1993194
E 5404 Superconduttività
(Corso ridotto,1/2 annualità)
Materiali 103
Anno:periodo 5:1 Impegno (ore):lezioni50 (settimanali 4)
Prof. Mario Rasetti (Fisica)
Finalità del corsoè di dare una descrizione sistematica della fenomenologia connessa conilfenomeno dellasuperconduttività e delle proprietà strutturali dei superconduttori (in particolare ad alta temperaturacritica),di fornire glistrumenti fondamentali neces-sari per una descrizionemicroscopica (quantistica) dellasuperconduttività, utilizzandoli poiper valutare le proprietà fisiche caratteristiche essenziali dei superconduttori, di descrivere infine le piùimportanti applicazionidella superconduttività alla tecnolo gia avanzata.
REQUISITI. Sono necessar ie nozionipropedeutiche di meccanicaquantisticae di meccanica statistica.
PROGRAMMA Fenome no iogia
l. Proprietà elettrodinamichemacroscopichedei superconduttori:resistenza elettrica a bassatemperatura;effettoMeissner, campi magnetici critici;fenomenidipendenti dallaforma; quantizzazione del flussomagnetico; correnti persistenti.
2. Proprietà termodinamiche :ilgap di energia;parametri d'ordine;calore specifico;
modellofenomenologico adue fluidi.
3. Equazionielettrodinamiche diLandau.
4. Teoriefenomenologiche più raffinate:le equazioninon-localidiPippard ;la teoriadi Ginzburg-Landau ;energiadisuperficie, interfacce.
5. Ulterioriproprietàfenomenologiche : superconduttori ditipo II,campicritici infe-rioreesuperiore, energiadelle linee di flusso,correnticritiche;tunnelin g, quasipar-ticelle,effetto Josephson, giunzioni.
Teor iamicroscop ica
6. Richiamidiseconda quantizzazione:modi normali di un cristallo,fononi ;fermioni;
fenomenidiscattering.
7. Costruzionedellahamiltonianadi Bloch-Frolich:modello di Sommerfeld , intera-zionicoulombiane,scatte ringdeglielettroni dallevibrazionidel cristallo.
8. Lo stato fondamentale:instabilità dello stato fondamentale normale ; coppie di Cooper;lostato fondamentalediBardeen,Cooper,Schrieffer.
8. Statieccitati:eccitazionifermioniche;effettidicoerenza, perturbazioni.
IO.Temperatura finita:transizione di fase, temperaturacritica; effetti di prossimità;
effettoMeissner.
Il.Criteriper la superconduttività:semiconduttorisuperconduttori;caratteristiche cor-rente-campo.
Altatemperatura critica .
12.I nuovimateri ali superconduttori: perovskiti,YBaCuO,ecc.;proprietà strutturali;
caratteristicheelettromagneticheemeccaniche,metodidiproduzione.
13.Versounateoriadell'altaTe:modellodi Hubbardesue varianti ; statofondamentale, pairingdi elettroni; ruolodei fononi;anyoni estatisticheesotiche, quantidi flusso.
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