FONDAMENTI DI CHIMICA DEI MATERIALI - 6 CFU CDL INGEGNERIA GESTIONALE PROF. GIAMPIERO MONTESPERELLI

Fondamenti di Chimica dei Materiali

        CdL Ingegneria Gestionale
                 6 CFU

                     Prof. Giampiero Montesperelli
                     Dipartimento Ingegneria dell’Impresa “Mario Lucertini”
                     montesperelli@stc.uniroma2.it

CdL in Ingegneria Gestionale
(a) Ingegneria dell’Organizzazione

(b) Ingegneria della Produzione
•   Materiali metallici nei processi produttivi 6CFU
•   Tecnologie dei processi produttivi 9CFU
•   Laboratorio di tecnologie dei processi produttivi 6CFU (a scelta)

(c) Ingegneria Logistica e trasporti
•   Tecnologie dei processi produttivi 9 CFU (a scelta)
•   Laboratorio di tecnologie dei processi produttivi 6CFU (a scelta)

     Guida dello studente - Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

     Ingegneria gestionale- Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

CdL Magistrale Ingegneria Gestionale
a) Direzione d’Impresa
b) Sistemi di Produzione
•   Corrosione e Protezione dei Materiali
•   Materiali per la Produzione Industriale
•   Tecnologie di Produzione per l'Industria 4.0

c) Sistemi Logistici e di Trasporto
d) Sistemi di Governo Digitale Pubbliche Amministrazioni
e) Ingegneria Gestionale delle Telecomunicazioni
f) Sistemi Informativi Aziendali
g) Socioeconomic Engineering
      Guida dello studente - Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

      Ingegneria gestionale- Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

Esami di profitto

 Guida dello studente - Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"
Sessione invernale dal 20/01/2020 al 29/02/2020
                                                       3 sessioni per a.a. !
Sessione estiva dal 15/06/2020 al 25/07/2020           2 appelli per ogni sessione !

Sessione autunnale dal 24/08/2020 al 19/09/2020        + recupero a Novembre

   Prenotazione              Questionario valutazione didattica

   Esame               Delphi - Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"
   Esito
                        Didatticaweb - Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"
   Verbalizzazione

                                Comunicazioni, Files, programma date esami

Testi consigliati
   R. Chang, K. Goldsby Fondamenti di Chimica Generale (McGraw-Hill)

 W.D. Callister, D.G. Rethwisch Materiali per l'ingegneria civile ed industriale (Edises)

Definizione

Materiale
Aggregato di atomi, ioni o molecole che, grazie alla
presenza di legami interatomici e/o intramolecolari, è in
grado di opporre una reazione a stimoli chimici, fisici e alle
sollecitazioni meccaniche, tale da consentirne l’impiego per
la fabbricazione di oggetti, strutture e dispositivi utili
all’uomo.
     (A. Cigada e T. Pastore, Struttura e proprietà materiali metallici,McGraw-Hill )

Oggetti

Strutture

Dispositivi

Classificazioni dei materiali

Classificazione in base alla provenienza
Materiali naturali
origine animale

origine vegetale

origine minerale

Materiali sintetici

 prodotto artificialmente

Amianto

Classificazione materiali
in base alla natura legame chimico

Evoluzione dei materiali

Classificazione in base alla natura legame chimico

Plastica

Plastica

Plastica
Ogni anno sono riversati negli oceani 8 milioni di tonnellate di plastica!

Plastica
200 milioni di tonnellate di plastica negli oceani,
          di cui il 90% microplastica !

Plastica
Ogni anno milioni di animali marini muoiono
  a seguito dell’inquinamento di plastica!

Plastica

Plastica
                                                       Materiali biodegradabili

  Altre strategie ?

                                                       ù

Curr .Biol. (2017) Bombelli P. et al.
Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth
Galleria mellonella.

Materiali metallici: esempio 1
           acciai

Materiali metallici: esempio 1
           acciai
             (World Steel Association), oltre 3500 !

Materiali metallici: esempio 2
     leghe di alluminio

Materiali ceramici: esempio 1
      semiconduttori

Materiali ceramici: esempio 2
   cemento per edilizia

                  25 tipi di cemento differenti !
                               Clinker
                 silicato tricalcico
                 silicato bicalcico
                 alluminato tricalcico
                 alluminato-ferrito tetracalcico

Materiali compositi: aerospazio, trasporto, edilizia …

Classificazione in base alle proprietà

Chimiche                 Tecnologiche
Solubilità                …
Degradazione
Combustione
Stabilità chimica
…

Fisiche
Densità
Ottiche
Elettriche
Termiche
Magnetiche
Acustiche
Permeabilità
…

Meccaniche
Flessibilità
Resistenza
Duttilità
Durezza
Tenacità
Resilienza
…

Esempio:
          fibre tessili sintetiche
Fibra di carbonio

                              Fibra di vetro

Fibra polimerica sintetica

                                     Fibra di oro

Esempio:
                          materiali per stampanti 3D

•Titanium alloy Ti6Al4V
•Cobalt chromium alloys
•Stainless steel
•Nickel alloys (Inconel 625 and Inconel 718)
•Aluminium alloys (i.e. AlSi10Mg)

•ABS (Acrylonitrile butadiene styrene)
•PLA (Polylactic Acid)
•PVA (Polyvinyl Alcohol)

Classificazione funzionale

In conclusione….”messages to take home”

definizione di materiale

classificazione dei materiali secondo diversi criteri

esempi ed applicazioni in diversi settori dell’ingegneria

Definizione
Nanomateriale
    Materiali che presentano almeno una scala di lunghezza minore di 100 nm !

Classificazione in base alla nanostruttura

Nanoparticelle di Oro (Au)

Nanoparticelle di Argento (Ag)

Classificazione in base alla natura chimica

Altre classificazioni di nanomateriali

Altre classificazioni di nanomateriali

Nanotecnologie

Applicazioni di nanoparticelle (NPs)

Nanoparticelle vs altre nanostrutture

Nanoparticelle di ossido di zinco (ZnO)

Esempio: nanoparticelle (NPs) di Argento (Ag)

Esempio: nanoparticelle (NPs) di biossido di titanio (TiO2)

Esempio: nanomateriali a base carbonio

Esempio: Nanoparticelle (NPs) magnetiche (ossido di ferro)

Nanoparticelle (NPs): potenziali rischi per la salute

Nanoparticelle (NPs): potenziali rischi per l’ambiente

In conclusione….”messages to take home”

definizione di nanomateriale

classificazione di nanomateriali secondo diversi criteri

esempi ed applicazioni in diversi settori dell’ingegneria

poteziali rischi per la salute e per l’ambiente