L’insegnamento si pone come obiettivo principale la descrizione delle proprietà e tecnologie dei materiali, correlando la microstruttura con le proprietà chimico-fisico-meccaniche delle tre classi tipiche di materiali (ceramici, polimerici, metallici) e dei loro compositi. Si pone inoltre di esaminare alcuni fenomeni di interazione dei materiali con l’ambiente (corrosione dei materiali metallici), nonché alcuni aspetti relativi alle tecnologie di riciclo delle materie plastiche. Il corso vuole affrontare alcune tematiche con cui l'ingegnere gestionale potrebbe avere a che fare in un possibile futuro lavoro in aziende dove si utilizzano diversi materiali e le relative tecnologie di processing. Inoltre, si vuole stimolare la riflessione su come le proprietà dei materiali costituiscano una informazione indispensabile per l'adozione di una corretta procedura di selezione, progettazione e gestione, 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 propedeutici di base della scienza dei materiali.

Al termine dell’insegnamento si chiederà allo studente di: - Conoscere e comprendere la classificazione dei materiali in base ai loro legami chimici, l’influenza della tipologia di legame sulle proprietà, la struttura dei materiali cristallini e amorfi e i difetti reticolari. - Conoscere e comprendere le proprietà meccaniche, le proprietà termiche, elettriche, ottiche e magnetiche dei materiali e la correlazione con la loro struttura. - Conoscere e comprendere le principali classi di materiali di interesse ingegneristico: metalli e loro leghe, ceramici, polimeri, vetri (principali proprietà, tecnologie produttive e applicazioni). - Applicare le conoscenze acquisite sulla struttura e sulle proprietà dei materiali per risolvere esercizi pratici relativi a proprietà meccaniche e termiche. - Applicare le conoscenze acquisite sulle proprietà dei materiali per comprendere, selezionare e interpretare le principali tecniche di analisi dei materiali e le principali tecnologie produttive.

Si richiedono conoscenze molto basilari della Chimica e della Fisica.

Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali (2 h) Il legame chimico e le sue implicazioni nei materiali (3 h). Struttura dei materiali cristallini e amorfi. Difetti reticolari. Soluzioni solide (9 h). Proprietà meccaniche dei materiali (6 h). Proprietà termiche dei materiali (4 h). Proprietà elettriche dei materiali (4 h). Proprietà magnetiche dei materiali (3 h). Proprietà ottiche dei materiali (4 h). Materiali ceramici: struttura, preparazione e proprietà (9 h). Materiali metallici, leghe ferrose e non ferrose: struttura, preparazione e proprietà (9 h). Materiali polimerici: struttura, preparazione e proprietà (9 h). Materiali compositi: struttura, preparazione e proprietà (9 h). Introduzione all'additive manufacturing (3 h) Il fine vita dei materiali: il riciclo delle materie plastiche (3h) I fenomeni di corrosione delle leghe metalliche (3 h).

Saranno trattate le principali classi di materiali (metalli e loro leghe, materiali ceramici, materiali polimerici e loro compositi), illustrandone le caratteristiche strutturali, il comportamento termico, meccanico, elettrico, ottico e magnetico. Saranno inoltre illustrate le principali tecnologie di produzione delle diverse classi di materiali. Saranno, infine, descritti alcuni aspetti di interazione dei materiali con l'ambiente (corrosione dei metalli e riciclo delle materie plastiche). Saranno eseguite semplici esercitazioni numeriche su alcuni degli argomenti svolti a lezione. Inoltre, a ciascuno studente, sarà proposta la stesura di una relazione di approfondimento su aspetti riguardanti la Tecnologia dei Materiali.

Dispense fornite dal docente. Per approfondimenti: - W.D. Callister, "Scienza e Ingegneria dei Materiali; una Introduzione", 8a Edizione, EdiSes, Napoli - D.R. Askeland, P.P. Fulay, W.J. Wright, “Scienza e tecnologie dei materiali” Città Studi Edizioni, Novara - W. Smith, J. Hashemi, “Scienza e tecnologia dei materiali”, 4ed –2012 McGraw-Hill Education

Slides; Materiale multimediale ;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato scritto individuale;

Exam: Written test; Individual essay;

... L’esame consiste in una prova scritta, del valore massimo di 27/30. Sono proposte allo studente 6 domande a risposta aperta, ciascuna del valore massimo di 4.5 punti. La prova scritta d'esame ha una durata di 1h e 30 minuti; durante la prova scritta, lo studente NON può fare uso di materiale didattico (dispense, libri, appunti). La relazione di approfondimento può valere fino a 3/30 e consiste nella produzione di una monografia di max 6 pagine, da redigersi utilizzando il template messo a disposizione del docente, dove si descrive un materiale o una tecnologia (scelta a piacere dallo studente). Detta relazione deve essere consegnata (caricandola sul portale alla sezione “Elaborati” in formato .doc e .pdf) al docente, entro l'ultima lezione prima delle vacanze natalizie.

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.