Course Syllabus
Obiettivi
Comprendere le peculiari proprietà dei materiali metallici e il ruolo degli elementi metallici nelle applicazioni funzionali, con una attenzione alla relativa scarsità e al loro riciclo.
Contenuti sintetici
Proprietà dei materiali metallici e delle leghe
Gli elementi metallici nelle applicazioni funzionali
Sostenibilità, riciclo e geopolica dei metalli rari
Programma esteso
Proprietà dei materiali metallici e delle leghe
Legame e struttura dei metalli semplici e dei metalli di transizione
Elementi di proprietà meccaniche ed elastiche
Formazione delle leghe e loro cambiamenti strutturali: modelli di Miadema e di Hume-Rothery
Microstruttura: bordi di grano, difetti estesi e difetti puntuali
Trasformazioni senza diffusione (martensitiche).
Diffusione atomica e precipitazione
Elementi metallici in applicazioni funzionali
Sintesi, deposizione e reazioni allo stato solido nei processi di metallizzazione
Metalli per applicazioni ICT ed energetiche
Diffusione ed elettromigrazione nelle interconnessioni
Elementi metallici in composito per applicazioni funzionali
Metalli superconduttori
Sostenibilità, riciclo e geopolitica nei metalli rari
Metalli rari: fonti, disponibilità
Questioni geopolitiche nei metalli rari
I processi di riciclaggio
Prerequisiti
Elementi di Fisica dello Stato Solido, che includano i fenomeni di trasporto elettronico, elementi di Termodinamica e diagrammi di fase. Chimica inorganica di base.
Modalità didattica
48 ore di lezioni frontali in modalità erogativa. Non sono previste lezioni in remoto, a meno della possibilità di erogazione sincrona, nel caso di eventi straordinari che impediscano la partecipazione in presenza.
Materiale didattico
Pdf delle presentazioni in powerpoint alle lezioni, inclusive di alcune fonti di approfondimento, suggerite lezione per lezione
Periodo di erogazione dell'insegnamento
secondo semestre del primo anno
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame orale a fine corso attraverso tre brevi domande. Verranno valutate le competenze acquisite nelle lezioni, come descritte nei pdf delle relative presentazioni messe a disposizione degli studenti.
Orario di ricevimento
A disposizione degli studenti, tramite richiesta di colloquio, concordata via e-mail.
Sustainable Development Goals
Aims
Understanding the peculiar properties of metallic materials and the role of metallic elements in the functional applications, with a special emphasis to the relative scarcety and the recycling processes.
Contents
Material properties of metals and alloys
Metallic elements in functional applications
Sustainability, recycling and geopolitics of rare metals
Detailed program
Material properties of metals and alloys
Bonding and structure of simple metals and transition metals
Elements of mechanical and elastic properties
Alloy formation and their structural changes: Miadema and Hume-Rothery models
Microstructure: grain boundaries, extended defects, and point defects
Diffusionless (martensitic) transformations
Atomic diffusion and precipitation
Metallic elements in functional applications
Synthesis, deposition and solid-state reactions in metallization processes
Metals for ICT and energy applications
Diffusion and elettromigration in interconnects
Metallic elements in composite for functional applications
Superconductive metals
Sustainability, recycling and geopolitics in rare metals
Rare metals: sources, availability
Geopolitical issues in rare metals
The recycling processes
Prerequisites
Elements of Solid State Physics, including electronic transport phenomena, element of Thermodynamics and phase diagrams. Basic inorganic chemistry.
Teaching form
48 hours of front lessons in erogative modality. No remote lessons will be envisaged, but for extraordinary cases of syncronous erogation, in case rare external events, hindering the partecipation in presence.
Textbook and teaching resource
Pdf files of the presentations in Powerpoint at the lessons, including some suggestion for further readings provided at each lesson
Semester
second semester of the first year
Assessment method
Oral exam at the end of the course by means of three short questions. The knowledge acquired at the lessons will be evaluated, as described in the PDFs of the related presentations made available to students.
Office hours
Available to student request by means of one appointment, arranged by e-mail
Sustainable Development Goals
Staff
-
Leonida Miglio
