Lezioni di materiali non metallici

Il presente testo mira a fornire le conoscenze di base sulle correlazioni tra micro-struttura e proprietà dei materiali ceramici (vetri inclusi), polimerici e compositi per studenti di Ingegneria Meccanica. L’articolazione in brevi capitoli è pensata al fine di supportare le singole lezioni sui vari argomenti. Nel dettaglio, i capitoli inquadrano tre sezioni, ovvero:
- Struttura e proprietà dei materiali ceramici: cristalli ionici e covalenti, strutture binarie e ternarie, strutture della silice cristalline, dei silicati e dei vetri; difetti nei materiali ceramici; proprietà meccaniche dei ceramici: comportamento elastico, meccanica della frattura, meccanismi di tenacizzazione, fatica, creep, prove di resistenza a rottura, previsione di vita di un componente ceramico; proprietà termiche dei ceramici.
- Struttura e proprietà dei polimeri: forma e struttura molecolare, processi di polimerizzazione; proprietà meccaniche e termomeccaniche dei polimeri: comportamento sforzo-deformazione, fattori che influenzano le proprietà meccaniche dei polimeri, frattura nei polimeri; cenni ai principali processi di produzione dei polimeri.
- Struttura e proprietà dei materiali compositi: tipologie di rinforzo; proprietà meccaniche dei materiali compositi; cenni ai principali sistemi matrice-rinforzo e ai principali processi produttivi; cenni ai materiali leganti e ai calcestruzzi.
ENRICO BERNARDO è professore associato, presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università degli Studi di Padova, dal 2014. Si occupa principalmente dello sviluppo di prodotti ceramici a valore aggiunto (principalmente a base vetrosa) dal riutilizzo di rifiuti industriali e naturali e di ceramici avanzati da polimeri preceramici combinati con fillers micro-o nanometrici. E? docente responsabile, presso la stessa Università di Padova, di corsi afferenti al suo settore scientifico-disciplinare (Scienza e Tecnologia dei Materiali), tra cui ‘Materiali Non Metallici e Criteri di Selezione dei Materiali’, per la Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica, e ‘Selezione e Progettazione dei Materiali’, per la Laurea Magistrale in Ingegneria dei Materiali.
Indice
- Sforzi e deformazioni
- Prove meccaniche sui materiali d'ingegneria
- Introduzione ai materiali ceramici
- Correlazioni strutturaproprietà nei ceramici
- Mobilità atomica e dilatazione termica
- Il processo ceramico
- I materiali ceramici tradizionali
- I refrattari
- I vetri inorganici
- I prodotti vetrari ingegneristici
- La frattura fragile
- I materiali ceramici avanzati
- Controllo della frattura fragile
- Elementi di progettazione con i materiali ceramici
- Proprietà termiche dei ceramici
- Struttura dei materiali polimerici
- I principali tipi di materiale polimerico
- Proprietà meccaniche dei polimeri
- Il creep dei materiali polimerici
- Tecnologia dei materiali polimerici
- Caratteristiche generali dei materiali compositi
- Elementi di meccanica dei materiali compositi
- Fibre e matrici
- I processi produttivi dei materiali compositi
- I leganti