lezione: 94 esercitazione:10 IgnazioAMATO
laboratorio: 1 laboratorio:10
PRESENTAZIONE DEL CORSO
Ilcorso si prefiggedifornire una ampiapanorami ca su llascienza e tecn ologia dei materiali ceramici per ap plicaz ioniingegneristiche,come risp ecchiala suaorganizzazioneintre moduli did attici: la scienza dei materiali ceramici, volta allo stu di oteo rico della loro struttu ra edel compo rt amento,soprattu tto meccani co;la tecn ologiadei materiali cerami ci,incen tratasui pro-cessi di prod uzione e trasformaz ione;lecaratteristichedeiprincipalimat erialiceramici di inte-resseingegneris tico.
REQUISITI
E'necessariala conoscenza degli argomenti trattati nel corso di Chimica e Chimica Applicata.
PROGRAMMA
Introduzione e classificazione dei ceramici. Applicazioni,potenzialitàemercato.(4 ore)
IMODULO:LA SCIENZA DEI MATERIALI CERAMICI. (30 ore)
Ordine cristallino, proprietà dei cristalli, strutture cristalline.Solidi policristallini.
Micr ostruttura,ceramografia.I legami nei solidi,solidi ionici, covalenti, metallici e misti.
Comportamentosu perficiale dei solidi: energiasu perficiale, bagnabilità, capillarità, assorbi-mento,su perficie dei solidi. Le proprietà dei ceramici: solidi duttili esolid i fragili. Meccanica della frattura: tenacità e fatica. Resilienzae durezza.Comportamento termomeccanico.
Correlazione tra proprietà e microstruttura.La densificazione dei ceramici:i difettineisolidi (di punto,di linea,di superficie) e la diffusione.Sinterizzazione:generalitàemeccanismi,stadi del processo,evoluzione della porosità.Sinterizzazionemultifase e multicomponenti.La pressatu-ra a caldo.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
Analisi strutturale e microstrutturale. Determinazionedi proprietà meccaniche con applicazio-ne della statistica di Weibull.
IIMODULO:LA TECNOLOGIA DEI MATERIALI CERAMICI. (30 ore)
Polveri ceramiche: specifiche e caratteristiche.Processi di fabbricazioneindustrialie speciali (sol-gel). Additivi di processo e meccanismi d'azione. Meccanica delle particelle e reologia.
Preparazione delle polveri preventiva alla formatura (trasporto, macinaz ìone, mescolamento, lavaggio). Granulazione e formatura asecco. Formatura a plastico.Estrusione.Colaggio.
Essiccamento.Finitura.Rivestimenti. Cottura.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
Caratterizzazioni delle polveri ceramiche:granulometria, superficie specifica. Porosità di pol ve-ri e sinteve-rizzati.Valutazione della densità. Analisitermiche e dilatometriche.
IIIMODULO:CERAMICI INGEGNERISTICI. (30 ore)
Confronto tra le caratteristiche delle varie classi di ceramici. Ceramici a base ossido.Vetro, fibre di vetro e vetroceramici. Ceramici a base carburi. Diamante policristallino.Ceramici a base nitruri,boruri e siliciuri.Cermet ed utensili da taglio. Rinforzi ceramici (fibre,whiskers). Nanocompositi.
1'-2
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
Criteri di scelta dei materialiceramici per applicazioni ingegneristiche.
BIBLIOGRAFIA
~I.Amato,L.Montanaro. Lezioni dal corso.VoI. I: La scienza dei materiali ceramici. Cortina ed.
1996.Vol. Il: La tecnologia dei materiali ceramici.Cortina ed.1997.Vol. III: materiali ceramici (in
~stam p a ) . J . S . R eed , lntroduction to the principleso] cerarnic processing.Pergamon press ed.1995.I.Amato, L.Montanaro,Monografie varie.
ESAME
Orale su tutto il programma oppure esonero facoltativo in corso d'anno del l°modulo di Scienz a dei materiali ceramici e del 2°modulo di Tecnologia dei materiali ceramici ed infine esam e orale sul 3°modulo sui Ceramici ingegneristici.
P4780 SIDERURGIA
Il corsohalo scopo diaffinarelapreparazion edell'ingegn ereincampo metallu rgico,fornendo conoscenzespecialistiche sulleleghe ferrose, con particolare riferi men toaiprocessi ed impianti side ru rgi ci,senz a peròtrascu rareun piùapp rofondito stu dio delleproprietà stru ttu rali, mecca-nichee chim iche dei prodottiside ru rgi ciedelleloro caratteristichedi impieg o.
Peruna buon apreparazione nelcampospecificooccorro no buone nozionidibase sulle metallur-gia gene rale, la tecnolometallur-giadei materiali metallici (trattam en ti termici emeccanici),e deimateriali refrattari,la teoria e la pratica dei fen omenidicombustione e di trasmission edel calore.
Il corsosi svolgerà con lezioni,integratedaesame dischemi costruttivi di impianti ed apparec-chiaturespecifiche con visitea stabilimentisid eru rgici. Essendo un corsodi tipoapplicativo l'e-stensione degli argomenti potrà variarein modo significativo rispetto all' impegno previsto nel programma in dipendenza di opportuni aggiornamenti della tecnologia.
REQUISITI
Termodinamica dell'ingegneria chimica, Tecnologia dei materiali echimica applicata, Metallurgia.
PROGRAMMA
Chimica fisica dei processi siderurgici. [20 ore]
Equilibri omogenei ed eterogenei in sistemi di interesse siderurgico.Bagni metallici. Equilibri metallo - scoria.Equilibri di riduzione degli ossidi. Termodinamica dei processi siderurgici.
Teoria e pratica dei processi ai riduzione.[30ore]
Riducibilità degli ossidi. Sistemi costituiti da ossidi in progressiva riduzione.Equilibri di ridu-zione degli ossididiferro con riferimento all'effetto di ossidi estranei, in particolare dei compo-nenti delle scorie siderurgiche.Riducenti.Riduzioni dirette e indirette. Co mb u s ti b ili . Preriscaldamento e ricupero di calore .
Classificazione e controllo di forni siderurgici.
Ghisa.[lOore]
Preparazionedel minerale.Altoforno ed impianti ausiliari. Altofornoelettricoe forni per ferro-leghe.Seconda fusione. Inoculazioneecolata.Sferoidizzazione emalleabilizza zione.Ghise legate.Caratteristiche di impiego delle ghise.
Acciaio.[10 ore]
Processi di preraffinazione ed affinazione. Disossidazione e colata. Fabbricaz ionedi acciai spe-ciali. Lavorazioni ed utilizzazionedell'acciaio.Trattamenti termici e caratteristiche stru ttu rali e di impiego degli acciai. Comportamento in opera.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
Esame di schemi costruttivi e dimensionamento di apparecchiature ed impianti siderurgici. [15 ore) BIBLIOGRAFIA
~
A.Burdcse, Metallurgiaetecnologia dei materiali metallici, UTET, Torino,1992.j W. Nicodemi,R.Zoja, Processi e impianti siderurgici, Tamburini, Milano.
.J G.Violi, Processisiderurgici, ETAS Kompass, Milano.
ESAME
Èprevisto unsolo accertamentofinale tramite un colloquio orale.Il calendario viene stabilito in occasione di ogni appello in modo da favorire la massima flessibilità delle prove nel rispetto delle regole di Facoltà.
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