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Gianluca MALAVASI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
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Insegnamento: Chimica dei materiali ceramici e vetrosi tradizionali e avanzati
Scienze chimiche (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Conoscere le classificazioni dei solidi amorfi e cristallini. Conoscere le caratteristiche strutturali dei solidi. Conoscere le relazioni struttura-proprietà dei solidi ceramici. Essere in grado di descrivere la struttura di un ceramico e le sue proprietà.
Conoscere le proprietà chimiche, meccaniche e termiche e calcolare il loro valore. Conoscere i vari tipi di difetti dei solidi, la termodinamica dei difetti ed il loro effetto sulle proprietà. Calcolare la concentrazione dei difetti puntuali. Conoscere
le condizioni per la miscibilità di solidi. Conoscere e saper descrivere i diversi tipi di ceramici (tradizionali, avanzati e di vetri), le loro caratteristiche strutturali, le loro proprietà e i principali processi produttivi.
Prerequisiti
Conoscenza delle strutture a massimo impaccamento di solidi elementari e solidi ionici. Conoscenza delle proprietà
fisiche e chimiche degli elementi.
Conoscenza di elementi di cristallochimica
Programma del corso
Orario di ricevimento studenti martedì 15-17, giovedì 15-17.
3 CFU (24 ore): Strutture dei ceramici; Difetti dei ceramici;
Termodinamica dei vetri; Cristallizzazione dei vetri; Equilibri di fase.
3 CFU (24 ore): Ceramici Tradizionali (MCT), Piastrelle e Laterizi; Ceramici Avanzati (MCA) ossidi, carburi, nitruri e ossidi misti; Vetri.
Le unità saranno corredate di esercitazioni numeriche.
Metodi didattici
lezioni frontali ed esercitazioni numeriche svolte in aula sia dal docente che dagli studenti;
seminari tenuti da esperi del settore
Testi di riferimento
A.R.West Basic solid state chemistry, John Wiley & Sons, 2th. Ed. 2001.
M.W. Barsoum, Fundamentals of Ceramics, IoP, 2003.
On-line materials will be available from the teacher
Verifica dell'apprendimento
Prova scritta con domande (2) ed esercizi (1) sulla 1a parte;
Prova orale in cui lo studente porta una presentazione e la discute
sulla 2a parte (es. un tipo di materiali, un’applicazione, ecc…)
La prova scritta verificano abilità di applicare conoscenza e comprensione e capacità di autoapprendimento
La prova orale invece è costituita da due domande di cui una su un argomento scelto dal candidato, ed una seconda domanda di carattere generale sui solido su una tipologia di solidi).La prova orale verifica conoscenza e comprensione, abilità comunicative e livello di approfondimento degli argomenti svolto autonomamente dagli studenti (autoapprendimento). La valutazione finale è dovuta per 70% dalla prova orale e 30% dalle prova scritta.
Risultati attesi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
- le caratteristiche strutturali e le proprietà fisiche, meccaniche e chimiche dei ceramici e dei vetri
- le relazioni struttura e proprietà nei ceramici e dei vetri
- i più comuni metodi di preparazione e formatura dei ceramici.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
- Saper descrivere la struttura chimica di solidi cristallini ed amorfi
- Sapere correlare la struttura con le proprietà chimiche/fisiche /meccaniche dei ceramici
- Saper eseguire calcoli relativi a difetti puntuali ed estesi, proprietà meccaniche dei materiali ceramici e compositi.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Gli studenti devono acquisire la capacità di confrontare e discutere le proprietà dei solidi e di interpretarle sulla base
della struttura e di individuare il materiale più idoneo per uno specifico uso.
ABILITA’ COMUNICATIVE
Gli studenti devono essere in grado di esporre in modo scientificamente e linguisticamente corretto le proprie
conoscenze ed opinioni.
CAPACITA’ DI APPRENDIMENTO
Gli studenti devono essere in grado di individuare le fonti necessarie per l’approfondimento degli argomenti trattati
nel corso ed di ottenere l’accesso a dottorati di ricerca e master