IL CICLO VITALE DEI MATERIALI. materie prime. materiali semilavorati. oggetti finiti. uso dell oggetto. rifiuto o riciclaggio

Transcript

1 IL CICLO VITALE DEI MATERIALI materie prime materiali semilavorati oggetti finiti uso dell oggetto rifiuto o riciclaggio 1

2 L ACQUA 97,5% acqua salata 2.5 % acqua dolce (2/3 contenuti nei ghiacciai, nevai e permafrost) non disponibile (1/3 fiumi, laghi, falde acquifere freatiche) disponibile 1)UTILIZZO DELL ACQUA -uso domestico -uso agricolo -uso industriale 2) ACQUA DOLCE NON CONVENZIONALE -desalinizzazione dell acqua del mare -trasporto di acqua dolce dove manca 3)INQUINAMENTO DELL ACQUA - scarichi fognari - detergenti sintetici - inquinamento agricolo (concimi, diserbanti,insetticidi) - inquinamento proveniente dalle industrie (piombo,cromo, cloro ) - inquinamento termico 4)PREVENIRE E COMBATTERE L INQUINAMENTO DELL ACQUA -alimentare i laghi con acque pulite -proteggere le zone che alimentano le falde acquifere -proteggere le sorgenti in alta montagna -istallazione di impianti di depurazione (comuni, industrie) 2

3 L ARIA 1) COMPOSIZIONE DELL ARIA 78% AZOTO 21% OSSIGENO 1% ALTRI GAS (ANIDRIDE CARBONICA) 2) INQUINAMENTO DELL ARIA I maggiori responsabili sono: -INDUSTRIE -AUTOVEICOLI -IMPIANTI TERMICI PER IL RISCALDAMENTO Le sostanze maggiormente inquinanti: OSSIDO DI CARBONIO(tossico) OSSIDI DI AZOTO ANIDRIDE SOLFOROSA (piogge acide) 3) COMBATTERE L INQUINAMENTO DELL ARIA -ISTALLAZIONE DI IMPIANTI DI DEPURAZIONE(industrie) -IMPIANTI DI RISCALDAMENTO A METANO -MOTORI PIU PULITI 3

4 PROPRIETA DEI MATERIALI PROPRIETA PROPRIETA PROPRIETA FISICHE MECCANICHE TECNOLOGICHE -colore (capacità di resistere lavorabilità dei -massa volumica sollecitazioni): materiali -conducibilità elettrica -conducibilità termica -compressione -trazione -flessione -torsione -taglio 4

5 IL LEGNO 1) LA STRUTTURA DEL LEGNO corteccia libro cambio alburno durame midollo 5

6 2) PROPRIETA DEL LEGNO massa volumica (Kg/dm3) il disegno: colore e venatura durezza: legni teneri (abete, pioppo, betulla) Legni forti (castagno, noce, faggio) resistenza alle sollecitazioni (compressione, trazione, flessione ) flessibilità 3) DALLA FORESTA ALLA SEGHERIA 1) abbattimento 2) sramatura 3) scortecciatura 4) depezzatura 5) trasporto (via terrestre, aerea,d acqua) 6) vaporizzazione 7) taglio(travi e tavole) 8) stagionatura (naturale o artificiale) 6

7 4)PANNELLI DI LEGNO TRASFORMATO 1-Compensato 2-Multistrati 3-Paniforti 4-Tamburato 5-Truciolare 6-Masonite/MDF Legno lamellare 7

8 LA CARTA 1)MATERIE PRIME DELLA CARTA Cellulosa + collanti + coloranti + sostanze minerali cellulosa: legno degli alberi, rami, cime, paglia, alghe marine collanti: resine, cera, resine sintetiche coloranti sostanze minerali (caolino) 2)CARTA DA MACERO macero industriale macero domestico 3)PREPARAZIONE DELLA PASTA pasta chimica o di cellulosa (di ottima qualità, resistente) pasta semichimica (per giornali, da stampa,cartone) pasta ad alta resa (tutti i tipi di carta e cartoni) pasta meccanica (simile alla pasta ad alta resa) 8

9 4) FABBRICAZIONE DELLA CARTA raffinazione miscelazione (dove alla pasta vengono aggiunti colla, colorante, caolino) formazione del foglio (macchina continua) formazione dei rotoli 5)TIPI DI CARTA carta per uso grafico carta da imballaggio carta per uso domestico carta industriale ed edilizia 9

10 I METALLI 1)CLASSIFICAZIONE degli elementi -metalli: solidi,lucenti,buoni conduttori di calore ed elettricità, duttili, malleabili (ferro,alluminio,rame) -non metalli:cattivi conduttori di calore e di elettricità, possono essere solidi (carbonio) liquidi e gassosi -semimetalli: hanno comportamento metallico e non metallico insieme (silicio) -gas rari o nobili: (argo) 2)LEGHE METALLICHE (intima unione tra due o più metalli, o tra metalli e non metalli) 3)METALLURGIA-SIDERURGIA (insieme delle tecniche e dei procedimenti per l estrazione dei metalli. La metallurgia del ferro si chiama siderurgia) 4)PROPRIETA DEI MATERIALI METALLICI -proprietà fisiche Massa volumica (peso specifico) Kg/dm 3 Dilatazione termica Temperatura di fusione Resistenza alla corrosione Conduttività termica ed elettrica 10

11 -proprietà meccaniche resistenza alla trazione resistenza alla compressione resistenza alla flessione resistenza alla torsione resistenza al taglio durezza 11

12 -proprietà tecnologiche Fusibilità Saldabilità Temprabilità Malleabilità Duttilità 12

13 5)IL FERRO Il ferro non è utilizzato allo stato puro, ma sono impiegate le sue leghe: -la ghisa = FERRO+CARBONIO (con carbonio tra il 2% e il 4%) -l acciaio = FERRO+CARBONIO ( con carbonio inferiore al 2%) ESTRAZIONE DEL FERRO (SIDERURGIA) avviene dai minerali del ferro: magnetite, ematite. L estrazione avviene nell alto forno. 13

14 6) GHISA = FERRO + CARBONIO (proprietà) -dura e fragile -resiste bene solo alla compressione -resiste alla corrosione -non è plastica -ha buona fusibilità 14

15 7) ACCIAIO = FERRO + CARBONIO (proprietà) -ottima resistenza meccanica -è plastico -difficilmente fusibile -facilmente saldabile -resiste poco alla corrosione Esistono acciai comuni e acciai speciali (acciaio inox). ACCIAIO INOX=FERRO+CARBONIO+CROMO+NICHEL 15

16 PRODUZIONE DELL ACCIAIO -convertitore ad ossigeno LD -forni elettrici LA COLATA DELL ACCIAIO -colata in lingottiere -colata continua LA LAMINAZIONE -l. primaria(lingotti) -l. secondaria (semilavorati) 16

17 9) ALLUMINIO (Al) Minerale: bauxite PROPRIETA : -leggerezza p.s. 2.7 kg/dm 3 -buon conduttore di calore ed elettricità -Duttile e malleabile -facilmente fusibile -resistente alla corrosione -facilmente riciclabile (100%, infinite volte) Leghe di alluminio (sono leghe leggere) Il vantaggio derivante dall alleggerimento delle strutture è ampiamente sfruttato in numerose applicazioni quali: veicoli da trasporto su strada materiale ferroviario rotabile costruzioni navali l aerospaziale le applicazioni meccaniche il trasporto dell energia elettrica. 17

18 9)RAME (Cu) ESTRAZIONE DEL RAME Fasi: rame nativo+carbon coke+ fondente+rottami di rame Forno Metallina nera Convertitore Rame nero Elettrolisi Rame elettrolitico PROPRIETA DEL RAME -ottimo conduttore di elettricità e calore -malleabile e duttile -difficilmente fusibile -resistente alla corrosione 18

19 LEGHE DEL RAME -Bronzo = rame + stagno (campane, macchine, ingranaggi,statue) -Ottone = rame + zinco (rubinetti, cerniere lampo) -Ottone al piombo = rame + zinco + piombo (lucchetti,viti,dadi) 19

20 -Cuprallumini = rame + alluminio (tubazioni marine) -Cupronichel = rame + nichel (recinzioni sottomarine, scaldabagni) -Alpacche = rame + zinco + nichel (monete) 20

21 10) ALTRI METALLI MAGNESIO: leggero(p.s. 1,74 Kg/dm 3 usato nelle leghe leggere ed ultra leggere( elicotteri aeroplani) STAGNO: resistente alla corrosione Presente in molte leghe e usato anche come rivestimento di altri metalli(banda stagnata) CROMO: resistente alla corrosione Impiegato nelle leghe di acciai inossidabili NICHEL: resistente alla corrosione Impiegato nelle leghe di acciai inossidabili TITANO: leggero (p.s. 4.5 Kg/dm 3 ) Ottime caratteristiche meccaniche Resistente alla corrosione Resistente a temperature elevate Le leghe di titanio sono usate nell industria aerospaziale, per parti di motori, per rivestimenti edilizi 21

22 11)LAVORAZIONE DI METALLI -fonderia -lavorazioni plastiche 22

23 -saldatura -le macchine utensili 23