I materiali rivestono un ruolo di grande rilievo nella progettazione e l'insegnamento di Scienza e Tecnologia dei Materiali si propone di fornire una cultura ingegneristica di base sui materiali, con particolare enfasi alle correlazioni esistenti tra struttura, microstruttura e prestazione del materiale, sottolineando quindi le potenzialità di progettazione con vecchi e nuovi materiali attraverso un controllo delle loro caratteristiche microstrutturali. La trattazione è pertanto finalizzata alla comprensione di come le proprietà di un materiale possano significativamente condizionare la fase di scelta, nell'ambito del processo progettuale di un sistema complesso. Accanto agli approfondimenti teorici, si dedica spazio ad esempi illustrativi che consentano allo studente di riflettere su come tali proprietà costituiscano una informazione indispensabile per l'adozione di una corretta procedura di selezione e progettazione, anche in considerazione delle modalità disponibili per la loro modifica: particolare enfasi è quindi posta sui concetti tipici della tecnologia dei materiali, di spiccata utilità ingegneristica, mantenendo un legame logico ed esplicativo con gli aspetti di base della scienza dei materiali.

L'obiettivo è di fornire allo studente una formazione di base sui materiali capace di coniugare sinergicamente aspetti scientifici ad aspetti tecnologici, fornendo linee-guida per la traduzione di conoscenze di base in strumenti sfruttabili nella progettazione. Quindi al termine dell'insegnamento si chiederà allo studente di: - conoscere la natura intima dei materiali e la dipendenza delle proprietà macroscopiche da aspetti di livello atomico e microstrutturale ; - conoscere la possibilità di applicare queste conoscenze di base al controllo delle proprietà del materiale, per rendere più adatte 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.

Lo studente deve possedere una cultura scientifica solida, con particolare riferimento a conoscenze di base nel settore della Chimica, Fisica e Analisi matematica.

Richiami sul legame atomico (3 ore) Struttura dei materiali cristallini e amorfi; difetti reticolari (11 ore). Diffusione (3 ore) Correlazione struttura-comportamento elastico dei materiali e struttura-comportamento plastico dei materiali (6 ore). Correlazione struttura-altre proprietà dei materiali (termiche, elettriche) (9 ore). Modificazione delle proprietà dei materiali: rafforzamento, evoluzione microstrutturale e conseguenze sulle proprietà e comportamento meccanico (6 ore). Generalità sulle principali classi di materiali di interesse ingegneristici (metallici, ceramici, vetri, polimerici); cenni alle principali categorie e loro proprietà (ore 10). Introduzione ai materiali compositi (1h).

Lezioni frontali (54 h di cui 5 h Esercitazioni in aula su cristallografia, diffusione e visione del software VIRTLAB) Laboratorio (a squadre) di prove meccaniche (2h) Laboratorio (a squadre) di preparazione dei provini per la caratterizzazione e successivi esempi di caratterizzazione dei materiali tramite microscopio ottico e microscopia a scansione elettronica (2h) Laboratorio (a squadre) di analisi termica dei materiali (2h)

Sono elencati alcuni libri di riferimento. Questi tre testi sono molto simili tra loro quindi si lascia allo studente la scelta in base a quale si ha già magari a disposizione o è più semplice acquisire. - W.F. Smith, "Scienza e Tecnologia dei Materiali", McGraw-Hill - W.D. Callister “Scienza e Ingegneria dei Materiali” EDISES - J.F. Shackelford "Scienza e Ingegneria dei Materiali", Pearson-Paravia

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

Exam: Written test; Computer-based written test in class using POLITO platform;

... L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale dell’insegnamento e ancor meglio declinato nelle slides che il docente mette a disposizione sul portale prima dell’inizio delle lezioni. L'esame è costituito da uno scritto di 1,5 ore basato su 8 domande delle seguenti tipologie: domande a risposta multipla, domande aperte a cui rispondere brevemente sugli argomenti trattati durante l’insegnamento; può anche essere richiesto di rappresentare grafici (per esempio tracciare diagrammi di stato o risultati qualitativi di prove meccaniche ecc) o di risolvere esercizi numerici come quelli visti durante l’insegnamento. Ogni domanda vale 4 punti. Se si supera 30,5 si raggiunge la lode. Una votazione dello scritto inferiore a 18/30 è considerata non sufficiente. Durante l'esame non è consentito l'uso di appunti o libri. Un facsimile di prova d’esame sarà disponibile sul portale della didattica.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.