TECNOLOGIA DEI MATERIALI APPLICATA ALLA MEDICINA
Corso di Laurea in Tecniche di Fisiopatologia Cardiocircolatoria e Perfusione Cardiovascolare
Anno Accademico 2006-2007 (docente G. Gallone)
CFU: 1 - Numero totale ore di lezione: 12
Prerequisiti: nozioni fondamentali di chimica e fisica.
Obiettivi del corso: far acquisire allo studente le nozioni fondamentali sulla struttura e sulle proprietà di base dei
materiali di interesse, nonché sul comportamento e sui meccanismi di degrado in specifiche condizioni d’uso.
Modalità di esame: questionario a risposte multiple.
Programma preliminare
1.
La struttura della materia allo stato solido.
• Stati di aggregazione della materia: legami chimici; conseguenze del legame atomico sul punto di fusione e sul
coefficiente di dilatazione termica lineare; origine del comportamento elastico dei materiali; lo stato solido
cristallino; polimorfismo; solidi amorfi; solidificazione e microstruttura (monocristalli, policristalli, soluzioni
solide); difetti reticolari di punto, di linea, di superficie. (3h lez.)
• Processi di trasporto nei solidi cristallini: energia di attivazione, velocità di processo, legge di Arrhenius;
meccanismi diffusivi sostituzionale ed interstiziale; condizioni stazionarie e non. (1h lez.)
2.
Comportamento meccanico dei sistemi continui.
• Introduzione alla meccanica dei sistemi continui: solidi omogenei e loro caratteristiche di deformazione;
equazioni costitutive per i solidi in campo elastico (legge di Hooke) e per i fluidi viscosi; altre proprietà
meccaniche di fluidi e solidi (plasticità e viscoelasticità). (1h lez.)
• Proprietà meccaniche dei materiali: diagramma sforzo-deformazione, resistenza meccanica, duttilità; durezza,
resilienza e tenacità a frattura; rottura duttile e rottura fragile; comportamento a fatica; creep. (1,5h lez.)
3.
Le Classi Principali di Materiali.
• Materiali metallici: acciai semplici e acciai inossidabili; titanio e sue leghe; leghe a memoria di forma e
superelasticità. (1h lez.)
• Materiali polimerici: struttura e proprietà; polimeri termoplastici e termoindurenti; elastomeri; cenni sui
materiali compositi. (1,5h lez.)
• Materiali ceramici avanzati e vetrosi: strutture cristalline tipiche; proprietà meccaniche, termiche ed elettriche;
struttura e proprietà dei vetri inorganici. (1h lez.)
4.
Principali meccanismi di degradazione dei materiali.
• Corrosione, ossidazione e protezione dei materiali: corrosione dei metalli; celle galvaniche; meccanismi di
corrosione ed ossidazione; metodi di protezione. (1h lez.)
5.
Proprietà elettriche
• Proprietà elettriche e dielettriche dei materiali: modelli per la conduzione elettrica; conduttori, semiconduttori
ed isolanti; polarizzazione elettrica e dielettrici; conduzione nei liquidi. (1h lez.)
Riferimenti
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Testo consigliato: W.F.Smith, Scienza e Tecnologia dei Materiali (II ediz.), McGraw-Hill.
Laddove necessario, saranno forniti appunti integrativi e/o riferimenti bibliografici sugli argomenti non
contemplati nel libro di testo consigliato.
