TERMODINAMICA E CINETICA DEI MATERIALI

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2015/2016
Anno di corso: 
2
Anno accademico di erogazione: 
2016/2017
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
42
Prerequisiti: 

Concetti di base della termodinamica chimica e la cristallografia.

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

Modalità esame: prova orale.

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Concetti di base della termodinamica chimica e la cristallografia.

Contenuti

Termodinamica e cinetica delle trasformazioni di fase
Transizioni di fase del primo e secondo ordine nei solidi a un solo componente. Elementi della
teoria di Landau: parametro d'ordine, ruolo della simmetria strutturale, polinomi di Landau,
esponenti critici. Transizioni distorsive e ordine-disordine. Proprietà ferroiche legate alle
transizioni di fase: esempi sui ferroelettrici.
Formazione di soluzioni solide e processi di smescolamento: i sistemi multicomponente non
reattivi. Soluzioni binarie regolari. Curva spinodale e decomposizione spinodale. Interpretazione
dei digrammi di fase mediante i diagrammi dell’energia libera.
Tensione superficiale, energia libera di superficie e d’interfaccia. Formazione di bordi di grano;
sistemi policristallini. Nucleazione omogenea e eterogenea nei processi di solidificazione, e nelle
trasformazioni solido-solido.
Cinetica delle trasformazioni in fase condensata. Fenomeni di trasporto calorico e di materia;
equazioni di continuità. Elementi di termodinamica dei processi irreversibili: postulati e relazioni
di Onsager. Diffusione: leggi di Fick. Equazione della diffusione e sue soluzioni.
Meccanismi atomici di diffusione; diffusione di interstiziali e di vacanze; autodiffusione;
interdiffusione. Diagrammi TTT, equazione di Avrami. Applicazioni alle trasformazioni diffusive
nelle leghe ferro-carbonio. Processi non diffusivi.

Aspetti strutturali delle trasformazioni di fase nei solidi, e metodi sperimentali relativi
Ordine a lungo e a corto raggio. Diffrazione di raggi X e di neutroni da cristalli ideali e difettivi.
Funzione di Patterson. Funzione d'interferenza reticolare. Misura della dimensione dei grani e
delle deformazioni reticolari dall'allargamento dei picchi di Bragg. Equazione di Scherrer.
Funzioni profilo e loro convoluzioni.
Radiazione diffusa e disordine strutturale nelle soluzioni solide. Radiazione X e di neutroni diffusa
da fasi non cristalline: la funzione di distribuzione radiale e la formula di Debye.
Disordine orientazionale e ordine-disordine radiale. Determinazione della struttura di
liquidi, amorfi e vetri.

Bibliografia consigliata

Dispense del docente.

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

Forma Didattica:
- Lezioni frontali

Contatti/Altre informazioni

Sul sito web: www.stc.unimib.it