Programma del corso "Materiali Nanostrutturati": 1) Richiami di scienza dei materiali (focus sui materiali microstrutturati): - Classificazione dei materiali - Teoria delle dislocazioni e meccanismi di rafforzamento nei materiali metallici - Meccanica della frattura - Materiali ceramici - Materiali polimerici - Materiali compositi - Proprietà dei materiali ad alta temperatura - Proprietà funzionali dei materiali (elettriche, termiche, magnetiche) 2)Nanostrutturazione dei materiali: - Introduzione ai materiali nanocristallini massivi di natura metallica e ceramica - Classificazione - Ruolo dei bordi di grano e problematiche connesse al controllo della crescita di grano (meccanismo di Zener, il “solute drag” e il “pore drag”) - Tecnologie di produzione di materiali massivi nanostrutturati metallici e ceramici (Alligazione meccanica, Spark Plasma Sintering, Severe Plastic Deformation, Nano-sintering, tecniche sol-gel, cristallizzazione da fase amorfa) - Le proprietà dei materiali nanostrutturati massivi (proprietà chimico-fisiche, proprietà meccaniche e funzionali) - Nanocompositi a matrice polimerica, metallica e ceramica: preparazione e proprietà - Applicazioni industriali di nanomateriali

- Richiami di scienza e tecnologia dei materiali: Scienza e Tecnologia dei materiali William F. Smith, Javad Hashemi McGraw-Hill oppure Scienza e Ingegneria dei materiali-Una introduzione 2/ed William D. Callister Jr. Edises - Nanostrutturazione dei materiali: Dispense a cura del docente

Programma del corso 1. Richiami di scienza dei materiali: Compositi nanostrutturati (Ceramici, Metallici, Polimerici) 2. Le superfici: Chimica – fisica delle superfici Energia superficiale Tensione superficiale e bagnabilità 3. Il degrado chimico dei materiali (corrosione elettrochim. e ad alta T) Forme di corrosione Cinetiche base di ossidazione ad alta T Altre forme di danneggiamento (UV, assorb. Acqua…) Corrosione ad alta T 4. Il degrado fisico-meccanico dei materiali (usura) Forme di usura, erosione: meccanismi, modelli, proprietà dei materiali 5. Tecnologie per la funzionalizzazione delle superfici (principi di funzionamento, elementi per modeling di processo, campi applicativi) Tecniche con apporto di materiale Rivestimenti spessi (plasma caldo, combustione, cold spray, PTA) Metodi chimici/diffusivi (pack cementation) Film sottili (PVD tutte e CVD varie) Le tecniche sol-gel Le tecniche senza apporto di materiale Tecniche ioniche Trattamenti laser (e cenni al laser cladding) Trattamenti plasma 6. Elementi di modellizzazione e strumenti per la previsione delle prestazioni dei materiali (FEM, CFD). 7. Modelli e tecniche di micro e nano-meccanica per la valutazione delle proprietà meccaniche di film e materiali massivi nanostrutturati 8. Esempi di applicazioni (materiali/tecnologie/principi) BARRIER COATINGS (Diffusion barriers, Tensile strength/Impact strength,Flame retardancy, Fire protection, UV Protection) SCRATCH AND WEAR RESISTANT COATINGS (Corrosion protection, Wear and tear protection, Scratch resistance) CONDUCTIVE COATINGS (Insulation, fotovoltaico) PHOTOCATALYTIC COATINGS ANTI-BACTERIAL, ANTI-FOULING AND STAIN REPELLENT COATINGS (Antibacterial, Anti-fingerprint, Easy-to-Clean, Anti-Graffiti) SELF-CLEANING COATINGS (Lotus-Effect) ANTI-FOGGING COATINGSSMART AND RESPONSIVE COATINGS (Self-Healing, Self-Decontaminating Surfaces) BIOACTIVE COATINGS (Biocompatibility, Biomimetics)

Dispense fornite dal docente tramite piattaforma e-learning