Fondamenti di Chimica dei Materiali

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1 Fondamenti di Chimica dei Materiali CdL Ingegneria Gestionale 6 CFU Prof. Alessandra Bianco Dipartimento Ingegneria dell Impresa Mario Lucertini bianco@stc.uniroma2.it

2 CdL in Ingegneria Gestionale (a) Ingegneria dell Organizzazione (b) Ingegneria della Produzione Materiali metallici nei processi produttivi 6CFU Tecnologie dei processi produttivi 9CFU Tecnologie di chimica applicata 6 CFU (a scelta) 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"

3 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"

4 Esami di profitto Guida dello studente - Università degli Studi di Roma "Tor Vergata" Sessione invernale 01/2019 al 03/2019 Sessione estiva dal 06/2019 al 07/2019 Sessione autunnale 09/ / sessioni per a.a.! 2 appelli per ogni sessione! Prenotazione Esame Questionario valutazione didattica Delphi- Università degli Studi di Roma "Tor Vergata" Esito Verbalizzazione

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7 Testi consigliati R. Chang, K. Goldsby Fondamenti di Chimica Generale (McGraw-Hill) W. D. Callister, D. G. Rethwish Materiali per Ingegneria Civile ed Industriale (Edises)

8 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 )

9 Oggetti

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11 Strutture

12 Dispositivi

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14 Classificazioni dei materiali

15 Classificazione in base alla provenienza Materiali naturali origine animale origine vegetale origine minerale Materiali sintetici prodotto artificialmente

16 Amianto

17 Classificazione materiali in base alla natura legame chimico

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19 Evoluzione dei materiali

20 Classificazione in base alla natura legame chimico

21 Plastica

22 Plastica

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

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

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

26 Plastica

27 Plastica Materiali biodegradabili Altre strategie? ù Curr.Biol. (2017) Bombelli P. etal. Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella.

28 Materiali metallici: esempio 1 acciai

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

30 Materiali metallici: esempio 2 leghe di alluminio

31 Materiali ceramici: esempio 1 semiconduttori

32 Materiali ceramici: esempio 2 cemento per edilizia 25 tipi di cemento differenti! Clinker silicato tricalcico silicato bicalcico alluminato tricalcico alluminato-ferrito tetracalcico

33 Materiali compositi: aerospazio, trasporto, edilizia

34 Classificazione in base alle proprietà Chimiche Solubilità Degradazione Combustione Stabilità chimica Fisiche Densità Ottiche Elettriche Termiche Magnetiche Acustiche Permeabilità Meccaniche Flessibilità Resistenza Duttilità Durezza Tenacità Resilienza Tecnologiche

35 Fibra di carbonio Esempio: fibre tessili sintetiche Fibra di vetro Fibra polimerica sintetica Fibra di oro

36 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)

37 Classificazione funzionale

38 In conclusione. messages to take home definizione di materiale classificazione dei materiali secondo diversi criteri esempi ed applicazioni in diversi settori dell ingegneria

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

40 Classificazione in base alla nanostruttura

41 Nanoparticelle di Oro (Au) Nanoparticelle di Argento (Ag)

42 Classificazione in base alla natura chimica

43 Altre classificazioni di nanomateriali

44 Altre classificazioni di nanomateriali

45 Nanotecnologie

46 Applicazioni di nanoparticelle (NPs)

47 Nanoparticelle vs altre nanostrutture Nanoparticelle di ossido di zinco (ZnO)

48 Esempio: nanoparticelle (NPs) di Argento (Ag)

49 Esempio: nanoparticelle (NPs) di biossido di titanio (TiO 2 )

50 Esempio: nanomateriali a base carbonio

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

52 Nanoparticelle (NPs): potenziali rischi per la salute

53 Nanoparticelle (NPs): potenziali rischi per l ambiente

54 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