Il modulo si propone di correlare la natura e la microstruttura dei materiali non metallici con le loro proprietà, allo scopo di individuare i materiali più idonei, da un punto di vista tecnologico ed economico, per la realizzazione di componenti di interesse autoveicolistico.

L'allievo deve acquisire familiarità con le più comuni classi di materiali e con le loro caratteristiche strutturali e tecnologiche, al fine di poter procedere alla scelta dei materiali più convenienti per la realizzazione dei vari componenti dell'autoveicolo.

È ritenuta necessaria la conoscenza dei contenuti dei moduli di Chimica.

I PARTE
- La struttura cristallina dei solidi; difetti nei solidi cristallini: vacanze e dislocazioni.
- Meccanismi di rafforzamento dei materiali: soluzioni solide, seconde fasi, affinamento del grano, incrudimento, trasformazioni disordine-ordine.
- Diagrammi di stato binari.
- Proprietà meccaniche dei materiali: comportamento elastico, plastico, viscoelastico; comportamento a trazione, a compressione, a flessione, a fatica, al creep; durezza; comportamento a frattura: resilienza e tenacità.
II PARTE
- Generalità sul petrolio, sui processi di distillazione, cracking e reforming; proprietà generali dei combustibili e dei carburanti: poteri calorifici, aria teorica di combustione, volume e composizione dei fumi, temperatura teorica di combustione, potenziale termico: densità, volatilità, numero di ottano e di cetano; benzine verdi, gasoli per autotrazione, gpl, carburanti non tradizionali; inquinamento e rimedi: marmitte catalitiche, trappole per particolato.
- Altri liquidi di interesse autoveicolistico; lubrificanti: viscosità, aderenza, indice di viscosità; cenni sui lubrificanti pastosi e solidi; liquidi per il cambio, per i freni, antigelo,detergenti.
- Laboratorio sperimentale di determinazione di caratteristiche di liquidi di interesse autoveicolistico.
III PARTE
Materiali polimerici; reazioni di polimerizzazione; materiali termoplastici e termoindurenti di interesse autoveicolistico: costituzione, proprietà, elaborazioni, campi di impiego.
- Materiali elastomeri per pneumatici e per antivibranti.
- Materiali polimerici filmogeni per vernici e per lacche.
- Cenni sui materiali adesivi e sigillanti.
IV PARTE
- Materiali ceramici e refrattari: formatura, sinterizzazione, proprietà generali, principali tipologie.
- Materiali ceramici avanzati per impieghi autoveicolistici: isolatori, sensori, supporti a nido d'ape per marmitte e trappole, turbine ceramiche, rivestimenti ceramici; materiali per celle a combustibile.
- Materiali vetrosi di interesse autoveicolistico; vetri temprati, vetri stratificati, vetri conduttori.
- Materiali compositi a matrice polimerica, metallica e ceramica; proprietà delle matrici e dei rinforzanti; l'interfaccia matrice-rinforzante; proprietà e impieghi dei compositi.
V PARTE
- Materiali e ambiente; cenni ai cicli dei materiali, al contenimento dei consumi, alla tutela dell'ambiente, al ricupero e alla riutilizzazione dei materiali a fine vita degli autoveicoli.

Esercitazioni sull'indicizzazione delle direzioni e dei piani nei reticoli cristallini. - Esercitazioni sulle proprietà termiche dei materiali: conducibilità termica, dilatazione termica, resistenza agli shock termici, capacità termica, refrattarietà. - Esercitazioni sulle proprietà meccaniche dei materiali: comportamento elastico, plastico, viscoelastico; comportamento a trazione, a compressione, a flessione, a fatica, al creep; durezza; comportamento a frattura: resilienza e tenacità. - Esercitazioni al calcolatore sui diagrammi di stato binari. - Laboratorio sperimentale di determinazione di proprietà meccaniche. Esercitazioni numeriche sui combustibili.

Verrà messo a disposizione degli allievi materiale didattico appositamente predisposto relativamente alle lezioni, alle esercitazioni e ai laboratori.
Testi ausiliari disponibili presso la biblioteca:
W. F. Smith, Scienza e Tecnologia dei Materiali, McGraw-Hill, 1995.
W. D. Callister, Scienza e Ingegneria dei materiali, EdiSES, 2003.

L'esame è scritto. Lo studente può chiedere una prova orale, se ha raggiunto la sufficienza nella prova scritta. L'esame scritto consiste nella risposta a 10 domande a risposta aperta di cui 2 di calcolo. Il tempo massimo a disposizione è di 120 minuti.
Gli esami orali consistono in due o tre domande poste ad ogni candidato, sviluppate attraverso la discussione o lo svolgimento di brevi calcoli.