Il corso intende fornire agli allievi ingegneri civili le conoscenze di base sulle varie classi di materiali (metallici, polimerici, ceramici e vetrosi) e sulle loro proprietà (in particolare le proprietà meccaniche e termiche), con particolare attenzione agli acciai da costruzione e ai materiali ceramici tradizionali, quali le pietre da costruzione e i leganti aerei ed idraulici.

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:
- conoscere, comprendere e distinguere le principali classi di materiali per l'ingegneria;
- definire e caratterizzare le proprietà termiche, meccaniche e chimiche dei materiali per l'ingegneria;
- reperire informazioni e dati sulle proprietà dei materiali;
- correlare le principali proprietà dei vari tipi di materiali con la loro struttura (in termini di legame chimico, proprietà fisiche) e con la microstruttura;
- avere familiarità con i concetti di fase, componente, sistema, composto;
- essere in grado di leggere diagrammi di stato binari di leghe metalliche e di materiali ceramici;
- definire gli acciai e le ghise e descrivere la loro microstruttura;
- distinguere e descivere gli acciai ipoeutettoidici, eutettoidici e ipereutettoidici;
- descrivere i principali trattamenti termici degli acciai per l'ottenimento di acciai da bonifica, acciai da costruzione;
- saper descrivere gli acciai inossidabili e gli acciai da costruzione;
- definire e descrivere le principali classi di materiali ceramici;
- definire e descrivere i leganti aerei ed idraulici;
- conoscere proprietà, preparazione e caratterizzazine di leganti idraulici, malte e calcestruzzi;
- definire e descrivere le principali cause di degrado delle opere di calcestruzzo;
- conoscere i principali additivi, le principali aggiunte dei calcestruzzi e le principali tipologie di calcestruzzi speciali;

Concetti appresi nei corsi di Chimica, Fisica e Matematica.

Primo Modulo Didattico: Struttura dei Materiali e loro Proprietà
Generalità sui materiali metallici, ceramici, vetrosi, polimerici. Richiami alla loro struttura e al tipo di legame. Struttura cristallina, monocristalli e policristalli, difetti reticolari. Struttura amorfa, viscosità. Relazioni struttura proprietà dei materiali. Proprietà meccaniche. Proprietà termiche.
Secondo Modulo Didattico: Metalli e Leghe.
Introduzione ai diagrammi di stato: definizione di fase, componente, sistema. Diagrammi di stato binari: diagramma di stato a miscibilità completa allo stato solido, diagramma di stato a miscibilità nulla allo stato solido, diagramma di stato a miscibilità parziale allo stato solido, definizione di eutettico. Diagramma di fase Fe-Fe3C. Deformazione plastica e difetti reticolari. Leghe ferrose. Acciai. Trattamenti termici degli acciai. Ghise.
Terzo Modulo Didattico: Materiali Ceramici Tradizionali
Sinterizzazione. Ceramici tradizionali: pietre per edilizia, piastrelle, leganti aerei e idraulici, cementi e calcestruzzi, refrattari.

E' a disposizione degli studenti un apposito laboratorio didattico nel quale svolgere personalmente esercitazioni assistite sui materiali e sulle loro proprietà. (il laboratorio opera con modalità «open» ed è a disposizione circa 30 ore settimanali, con la presenza del docente o dell'Ing. Ventrella)
Verranno effettuati esercizi numerici sulle prove meccaniche e termiche.

Appunti presi a lezione. Verrà fornito materiale didattico su CD.
(testi consigliati, da consultare per le parti relative al corso)
Scienza e ingegneria dei materiali. Una introduzione ' W.D.Callister - Ed. Edises (in consultazione presso la Biblioteca di Vercelli)
Scienza e Tecnologia dei Materiali - W.F.Smith ' Ed. McGraw-Hill (in consultazione presso la Biblioteca di Vercelli)
Manuale dei Materiali per l'Ingegneria- AIMAT- Ed. McGraw-Hill (in consultazione presso la Biblioteca di Vercelli)
Chimica Applicata- C.Brisi-Ed. Levrotto & Bella , Torino

L'esame consiste di uno scritto, (basato su 6 domande, tre delle quali di tipo numerico, come quelle svolte durante le esercitazioni), e di un orale.