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PORTALE DELLA DIDATTICA

Scienza e tecnologia dei materiali

04CFRMB, 04CFRLX

A.A. 2020/21

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Chimica E Alimentare - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 52.5
Esercitazioni in aula 7.5
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Ferraris Monica Professore Ordinario ING-IND/22 42.5 0 0 0 10
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/22 6 B - Caratterizzanti Ingegneria dei materiali
2020/21
L'insegnamento si propone di fornire una cultura ingegneristica di base sui materiali, in particolare alle correlazioni esistenti tra struttura, microstruttura e prestazioni. La trattazione è pertanto finalizzata alla comprensione di come le proprietà di un materiale possano condizionarne la scelta. Accanto agli approfondimenti teorici, verranno discussi esempi applicativi che consentano allo studente di sviluppare di una corretta procedura di selezione dei materiali in fase di progettazione.
Materials play a crucial role in engineering design and the module on Materials Science and Technology is aimed to supply the student with an engineering background on materials, emphasizing the relationships among materials structure, microstructure and performances and, as a consequence, the potentialities of engineering design able to exploit traditional and innovative materials through the tailoring of their microstructure. A deep understanding of the property-limited selection and design is therefore the main objective of this course. Near the analysis of the science that lies behind, some specific case studies will be exploited to allow the student to understand how properties can affect materials selection and processing. In this way, science-led and design-led approaches to materials teaching will be synergically combined to offer the information that will be needed to achieve a deep knowledge and to enable successful material selection.
I risultati dell'apprendimento sono da vedersi in una formazione di base sui materiali di interesse ingegneristico, capace di coniugare aspetti scientifici ad aspetti tecnologici, fornendo linee-guida per la traduzione di conoscenze di base in strumenti sfruttabili nella progettazione. Al termine dell'insegnamento si chiederà allo studente di: - dimostrare conoscenze di base sulle varie classi di materiali e sulle loro proprieta’ (in particolare le proprieta’ meccaniche e termiche) - conoscere la dipendenza delle proprietà macroscopiche dei materiali da aspetti di livello atomico e microstrutturale ; - come applicare queste conoscenze di base al controllo delle proprietà del materiale, per renderlo più adatto alla specifica applicazione; - avere consapevolezza dell'importanza della selezione dei materiali in modo che essi rispondano adeguatamente ai requisiti di progetto; - conoscere la terminologia internazionale, in particolare quella inglese.
The outcome of this course is to supply the student with a robust background on materials, able to couple scientific and technological knowledge in a synergic way, providing general guidelines for translating scientific knowledge into technological tools for engineering design. The student should then: - know the chemical and atomic nature of the materials and the strong dependence of the macroscopic features and properties from it; - know how to exploit this scientific background in controlling the material properties up to the tailoring of material features for a specific application; - be conscious of the role of material selection in matching design requirements; - know a basic English vocabulary on Materials Science and Technology.
Lo studente deve possedere una cultura scientifica solida, con particolare riferimento a conoscenze di base nel settore della Chimica, Fisica e Analisi matematica.
The student is required to have a robust, basic knowledge on Chemistry, Physics and Mathematics.
Struttura dei materiali cristallini e amorfi; difetti reticolari. Correlazione struttura-comportamento elastico dei materiali. Correlazione struttura-comportamento plastico dei materiali. Correlazione struttura-altre proprietà dei materiali. Modificazione delle proprietà dei materiali: costituenti microstrutturali dei materiali (soluzioni solide), diagrammi di stato e trasformazioni (fusione/solidificazione, rafforzamento per precipitazione), fondamenti dei trattamenti termici, evoluzione microstrutturale e conseguenze sulle proprietà. Generalità sulle principali classi di materiali di interesse ingegneristico (metalli, ceramici, polimeri, vetri e compositi). Cenni alle principali categorie di materiali e loro proprietà (meccaniche, termiche, elettriche, magnetiche). Diagramma di stato Fe-C. Acciai legati e non. Trattamenti termici degli acciai. Ghise. Leghe non ferrose. Polimeri: proprieta’, utilizzi, preparazione. Tali contenuti possono essere integrati con approfondimenti specifici su materiali e tecnologie finalizzati ad ogni Corso di Studi.
Structure of crystalline and amorphous materials. Crystal defects. Materials structure role on elastic behaviour relationships. Materials structure role on plastic behaviour relationships. Relationships between material structure and other properties (mechanical, thermal, electrical, magnetical). Modification of the material properties: microstructural constituents (solid solutions..), phase diagrams and transformations (melting/solidification, precipitation hardening), basic knowledge on thermal treatments, microstructural evolution and consequences on properties. General discussion of the main classes of engineering materials (metals, ceramics, polymers, glasses, composites).
Le esercitazioni in aula saranno dedicate alla soluzione di esercizi numerici relativi ai contenuti del corso, in particolare sulle proprieta' meccaniche, termiche, elettriche e magnetiche dei materiali, diagrammi di stato e trattamenti temici.
Numerical exercises will be done on mechanical, thermal, electrical and magnetical properties of materials, phase diagrams and thermal treatments.
Appunti presi a lezione: non sono sufficienti le copie dei files proiettati. W. D. Callister "Scienza e Ingegneria dei Materiali: una Introduzione" – EdiSES
Lectures notes: PowerPoint files are not enough. W. D. Callister "Scienza e Ingegneria dei Materiali: una Introduzione" – EdiSES
Modalità di esame: Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);
L’esame intende accertare le conoscenze di base sulle varie classi di materiali e sulle loro proprieta’ con la soluzione di esercizi numerici (calcolo). L’esame dura un'ora e viene svolto attraverso una prova scritta basata su 15 esercizi analoghi a quelli svolti durante le esercitazioni. Durante l’esame, gli studenti non possono consultare libri ne' appunti. Il risultato minimo per superare l’esame è 18/30, il massimo e’ 30/30 e lode, a discrezione della commissione per svolgimenti eccellenti. Le competenze principali valutate sono la capacita' di soluzione di esercizi numerici. Le regole sono quelle di ateneo per esami con piattaforma EXAM/Respondus. I risultati vengono comunicati attraverso il portale della didattica.
Exam: Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);
The exam aims to assess basic knowledge on the various classes of materials and their properties by the solution of numeric exercises. The STM the exam lasts one hour and consists in a written test based on 15 exercises similar to those done during STM lectures and covering all the STM program; text book and notes cannot be used during the exam; 18/30 is the minimum to pass the exam. 30/30 cum laude (L) is the maximum. Cum laude (L) is awarded to exceptionally good exams, exceeding the maximum, as a discretional decision of the commission. Rules are those provided by Politecnico for online exams with EXAM/Respondus platform. Results will be communicated on the course web page by the end of the exams’ session.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);
Le stesse regole descritte sopra per esami in presenza e online, rispettivamente. L’esame intende accertare le conoscenze di base sulle varie classi di materiali e sulle loro proprieta’ con la soluzione di esercizi numerici (calcolo). L’esame dura un'ora e viene svolto attraverso una prova scritta basata su 15 esercizi analoghi a quelli svolti durante le esercitazioni. Durante l’esame, gli studenti non possono consultare libri ne' appunti. Il risultato minimo per superare l’esame è 18/30, il massimo e’ 30/30 e lode, a discrezione della commissione per svolgimenti eccellenti. Le competenze principali valutate sono la capacita' di soluzione di esercizi numerici. Le regole sono quelle di ateneo per esami con piattaforma EXAM/Respondus. I risultati vengono comunicati attraverso il portale della didattica.
Exam: Written test; Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);
The same rules as above for exams onsite and online, respectively. The exam aims to assess basic knowledge on the various classes of materials and their properties by the solution of numeric exercises. The STM the exam lasts one hour and consists in a written test based on 15 exercises similar to those done during STM lectures and covering all the STM program; text book and notes cannot be used during the exam; 18/30 is the minimum to pass the exam. 30/30 cum laude (L) is the maximum. Cum laude (L) is awarded to exceptionally good exams, exceeding the maximum, as a discretional decision of the commission. Rules are those provided by Politecnico for online exams with EXAM/Respondus platform. Results will be communicated on the course web page by the end of the exams’ session.


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