L'insegnamento si propone di fornire le conoscenze sui materiali ceramici innovativi e vetrosi, sulla loro tecnologia e sulle loro principali applicazioni.

L’insegnamento si propone di far acquisire le conoscenze sulle proprietà e le applicazioni dei principali ceramici innovativi e su alcune delle problematiche ad essi connesse. All'interno di questo insegnamento verrà introdotta la ricerca bibliografica specifica con la presentazione di monografie di approfondimento da parte degli studenti.

L'allievo che accede a questo insegnamento deve conoscere i fondamenti della Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici (corso 02CFTLS), in particolare il comportamento meccanico dei materiali fragili, le proprietà termiche, ottiche ed elettriche dei materiali ceramici.

• Vetri e vetroceramici: proprietà, tecnologia e tecniche di caratterizzazione.
• Carburi, nitruri e ossidi innovativi: proprietà, tecnologia e applicazioni.
• Ceramici per utensili da taglio (carburi cementati, ceramici ossidici e non ossidici, compositi, ceramici ultraduri, rivestimenti anti-usura).
• Schiume ceramiche: filtri, membrane, scaffold, vetri-schiuma.
• Elettroliti solidi ceramici (esempi di applicazione: batterie, sensori di ossigeno, celle a combustibile a ossidi solidi).
• Materiali ceramici e vetroceramici per dispositivi per la produzione e conversione di energia. Proton Exchange Membrane Fuel Cells, celle a combustibile ad ossidi solidi, Solid Oxide Electrolysis Cells: materiali ceramici, vetro-ceramici, interconnettori e rivestimenti protettivi ceramici a base di ossidi misti.
• Materiali ceramici piezoelettrici.
• Introduzione ai materiali ceramici per applicazioni biomediche.
• Ceramici con funzioni ottiche: emissione di fotoni (luminescenza e laser a stato solido). Interazione fotoni-materiale ceramico (effetto elettro-ottico). Esempi e applicazioni: alofosfati e fosfori, laser a rubino e a Nd-YAG, niobato di litio. Sensori ottici.
• Giunzione di materiali ceramici: tecniche di giunzione e di caratterizzazione delle giunzioni.
• Corrosione dei materiali ceramici. Prevenzione e minimizzazione della corrosione (inibitori di corrosione, rivestimenti protettivi, TBC barriere termiche).

Laboratori e/o esercitazioni
Introduzione alla ricerca bibliografica specifica. Elaborazione e presentazione di brevi lezioni (30 minuti) di approfondimento di argomenti trattati a lezione (gruppi di 3 studenti).
Laboratorio sperimentale su vetri e vetroceramici. È prevista la stesura di una relazione alla fine del laboratorio.

Copia dei lucidi utilizzati a lezione.
Testi di riferimento saranno suggeriti per le varie parti dell’insegnamento durante la discussione in aula.

La votazione finale è data dalla somma di:
- voto espresso in decimi ottenuto dallo studente sulla relazione di laboratorio
- voto espresso in decimi ottenuto dallo studente sulla breve lezione
- voto espresso in decimi ottenuto all’esame scritto sulla parte teorica (durata 1 ora, non è consentita la consultazione di materiale didattico). Una votazione dello scritto inferiore a 6/10 è considerata non sufficiente e l’esame non superato.
Il voto finale è espresso in trentesimi