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Oggetto:
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CHIMICA DEI METALLI E DEI POLIMERI - Corso B (cognomi L-Z)

Oggetto:

CHEMISTRY OF METALS AND POLYMERS

Oggetto:

Anno accademico 2021/2022

Codice attività didattica
CHI0087
Docenti
Prof. Pierangiola Bracco (Titolare del corso)
Prof. Alberto Castellero (Titolare del corso)
Corso di studio
Chimica e Tecnologie Chimiche
Anno
2° anno
Periodo
Secondo periodo
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
CHIM/04 - chimica industriale
ING-IND/22 - scienza e tecnologia dei materiali
Erogazione
Mista
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti

Sistema periodico e proprietà degli elementi. Cinetica chimica.
Fondamenti di termodinamica. Fondamenti di chimica organica

Periodic system and properties of elements. Fundamentals of Kinetics
and Thermodynamics. Fundamentals of organic chemistry

Propedeutico a
Chimica delle Risorse e delle Materie Prime
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

La finalità principale dell'insegnamento è la comprensione dello sviluppo delle microstrutture dei metalli e delle strutture dei polimeri che ne determinano le proprietà di esercizio.

Si intendono fornire allo studente le informazioni essenziali sulla struttura dei metalli e delle leghe, sulla loro elaborazione tramite trattamenti termici e le conoscenze di base relative ai processi di sintesi ed alle proprietà chimiche, fisiche e applicative delle sostanze polimeriche.

L'insegnamento prevede la trattazione formale della termodinamica delle leghe, dei meccanismi di formazione delle microstrutture in materiali metallici e polimerici, dei processi di polimerizzazione e di trasformazione dei principali dei sistemi polimerici.

upload_AA.png DIDATTICA ALTERNATIVA: Obiettivi formativi invariati

The main purpose of the course is the understanding of the development of the microstructures of metals and structures of polymers that determine the properties of the materials.

Students will be provided with the essential information on the structure of metals and alloys, their processing through heat treatment and the basic knowledge of the synthesis, chemical and physical properties, and applications of polymeric substances.

The course includes a description of the thermodynamics of alloys, the mechanisms of formation of microstructures in metallic and polymeric materials, polymerization processes and transformations process of the main polymers.

upload_AA.png DISTANCE LEARNING: no changes

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Il superamento dell'esame sarà accordato a studenti che:

•             abbiano dimostrato conoscenze e capacità di comprensione nel campo dei materiali polimerici e dei materiali metallici, con particolare attenzione alle relazioni struttura/proprietà ed alle metodiche chimiche (sintesi) e fisiche (processi) per l'ottenimento di tali proprietà.

•             siano capaci di applicare le loro conoscenze e capacità di comprensione in maniera da dimostrare un approccio professionale al loro lavoro, e possiedano competenze adeguate sia per ideare e sostenere argomentazioni che per risolvere problemi nel campo dei materiali polimerici e metallici;

•             abbiano la capacità di raccogliere e interpretare i dati ritenuti utili a determinare giudizi autonomi;

•             sappiano comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti;

•             abbiano sviluppato quelle capacità di apprendimento che sono loro necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.

upload_AA.png DIDATTICA ALTERNATIVA: Risultati dell'apprendimento attesi invariati

 

Course qualification is awarded to students who:

 

•  have demonstrated knowledge and understanding in the field of polymer and metal materials, with special attention to relations among structure and properties and to the chemical (synthesis) and physical (processes) method to attaining such properties.

• that they can apply this knowledge and comprehension in a manner that indicates a thorough and informed approach to their work, and have competences typically demonstrated through devising and sustaining arguments, and formulating and solving problems within the field of polymer and metal materials;

• that they have a mastery of a number of specialized skills and tools which they can use selectively to address complex problems, including design problems;

• that they can communicate information, ideas, problems and solutions to both specialist and nonspecialist audiences;

• that they have developed those learning skills which are necessary for them to continue to undertake further study at a Master Degree Diploma.

upload_AA.png DISTANCE LEARNING: no changes

Oggetto:

Programma

MODULO METALLI - CASTELLERO

-       Strutture nei metalli e leghe. Reticoli fcc, hcp, bcc.

-       Difetti nei metalli e leghe: puntuali, dislocazioni, bordi di grano.

-       Le leghe. Soluzioni solide e composti intermetallici.

-       Diagrammi di fase.

-       Leghe ferrose. Il digramma di stato Fe-C. Acciai e ghise.

-       Leghe non ferrose: Cu, Al, Ti.

-       Proprietà meccaniche. Curve sforzo-deformazione. Resilienza, durezza, creep. Meccanismi di deformazione.

-       Le trasformazioni di fase in metallurgia. Aspetti termodinamici e cinetici. Formazione delle microstrutture. Diffusione. Nucleazione e crescita. Precipitazione.

-       Ossidazione e corrosione dei metalli.

 

MODULO POLIMERI - BRACCO

- Introduzione ai materiali polimerici: cenni storici, aspetti economici.
Definizione di polimero e classificazioni


- Microstruttura dei polimeri: polimeri lineari, ramificati, reticolati;
omopolimeri e copolimeri; isomerie di sequenza e geometriche,
stereoisomerie; analisi conformazionale


- Pesi molecolari medi e distribuzioni dei pesi molecolari


- Stato vetroso nei materiali polimerici, temperatura di transizione
vetrosa, modelli descrittivi e fenomenologia


- Fasi cristalline nei materiali polimerici, temodinamica e cinetica della
cristallizzazione, requisiti strutturali


- Proprietà meccaniche nei materiali polimerici, prove sforzo
deformazione, comportamento viscoelastico nei polimeri, prove di creep
e rilassamento, durezza

- Sintesi dei polimeri. Polimerizzazioni a stadi e a catena. Cinetiche di
polimerizzazione

- Processi di polimerizzazione: in massa, in soluzione, interfacciale, in
dispersione


- Processi produttivi e di trasformazione di polimeri termoplastici,
termoindurenti ed elastomeri

- Riciclo e biopolimeri

 

 upload_AA.png DIDATTICA ALTERNATIVA: Programma invariato

MODULE METALS - CASTELLERO

- Structures in metals and alloys. Lattices fcc, hcp, bcc.

- Defects in metals and alloys: point defects, dislocations, grain boundaries.

- Alloys: solid solutions and intermetallic compounds.

- Phase diagrams.

- Ferrous alloys. The Fe-C phase diagram. Steels and cast irons.

- Non-ferrous alloys: Cu, Ti, Al.

- Mechanical properties. Stress-strain curves. Resilience, hardness, creep. Deformation mechanisms.

- The phase transformations in metallurgy. Thermodynamic and kinetic aspects. Formation of microstructures. Diffusion. Nucleation and growth. Precipitation.

- Oxidation and corrosion of metals.

MODULE POLYMERS - BRACCO

- Introduction to polymeric materials: historical, economic aspects.
Definition and classifications
- Microstructure of polymers: linear polymers, branched, crosslinked;
homopolymers and copolymers; sequence and geometric isomers,
stereoisomers; conformations of polymer chains
- Synthesis of polymers. Step-growth and chain polymerizations.
Polymerization kinetics
- Polymerization processes: in bulk, in solution, interfacial, dispersion
- Average molecular weights and molecular weight distributions
- Glassy state , glass transition temperature, descriptive models and
phenomenology
- Crystalline polymer phases, thermodynamics and kinetics of
crystallization, structural requirements
- Mechanical properties of polymeric materials, stress-strain curves,
viscoelastic behavior of polymers, creep and relaxation, hardness
- Production and processing of thermoplastics, thermosets and
elastomers
- Biopolymers

upload_AA.png DISTANCE LEARNING: no changes

Oggetto:

Modalità di insegnamento

Per questo insegnamento si seguirà lo "scenario 2" caratterizzato da lezioni frontali (64 ore) in presenza con diretta streaming senza registrazione.
 
Modulo Materiali Polimerici (32 ore): link per la diretta streaming https://unito.webex.com/meet/pierangiola.bracco
 
Modulo Materiali Metallici (32 ore): link per la diretta streaming https://unito.webex.com/meet/alberto.castellero
 
Sulla piattaforma Moodle verranno pubblicati materiali didattici integrativi relativi agli argomenti essenziali affrontati a lezione per supportare il processo di apprendimento di chi non può essere presente in aula.

 

Lectures in presence and streaming via Webex (64 hours).

Module on Polymers (32 hours): https://unito.webex.com/meet/pierangiola.bracco

Module on Metals (32 hours): https://unito.webex.com/meet/alberto.castellero

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

La valutazione dell'apprendimento sarà effettuata mediante due prove scritte, previste in date differenti, una sulla chimica dei metalli ed una sulla chimica dei polimeri. Ciascun tema d'esame consterà di tre domande aperte. Saranno valutati: capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza; capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato; qualità dell'esposizione.
 
Il tempo a disposizione sarà di 1 ora per ciascuna prova. Gli esami saranno in presenza. Sarà garantita la possibilità a studenti e studentesse di sostenere l'esame in modalità a distanza, se si trovano in una delle seguenti condizioni: a) fragilità; b) residenza o domicilio fuori regione; c) assenza temporanea dal territorio regionale per esigenze documentabili. Maggiori informazioni sui requesiti per poter sostenere l'esame a distanza sono disponibili al link https://www.unito.it/sites/default/files/istruzioni_studenti_richiesta_esami_a_distanza.pdf

Non è possibile superare l'esame se non si dimostra una conoscenza sufficiente sia della parte di Metalli sia della parte di Polimeri, quindi il voto complessivo sarà espresso in trentesimi e corrisponderà alla media dei voti espressi in trentesimi per le parti di metalli e di polimeri valutate separatamente. Voti inferiori a 18/30 corrispondono a non sufficiente.

In caso di superamento di una delle prove (Metalli o Polimeri), lo studente avrà a disposizione un anno solare per il superamento dell’altra e la verbalizzazione del voto finale. Trascorso tale periodo, sarà necessario ripetere entrambe le prove.

Chi supera entrambi gli esoneri nell'arco di 12 mesi dovrà iscriversi all'appello verbalizzante per registrare il voto finale.

Nei giorni successivi alle prove saranno convocati incontri con gli studenti dedicati alla consegna degli scritti contenenti le correzioni ed i docenti saranno a disposizione per ogni spiegazione concernente la valutazione.

upload_AA.png ESAMI A DISTANZA: modalità scritta secondo le indicazioni Rettorali disponibili nella intranet di Ateneo a questo link.

Le prove (una sulla Chimica dei Metalli ed una sulla Chimica dei polimeri), previste in date differenti e della durata di 1 ora ciascuna, constano di tre domande aperte a cui gli studenti risponderanno scrivendo su carta, mantenendo attivo un collegamento in videoconferenza (Google Meet o Webex), attraverso un dispositivo (p.es. uno smartphone) che consenta di inquadrare chi scrive, il foglio ed il piano della scrivania. Al termine del tempo, lo studente consegnerà fotografie leggibili dell’elaborato.

Istruzioni dettagliate sulle modalità di esame sono disponibili QUI.

Gli studenti sono invitati a segnalare eventuali difficoltà tecniche ai docenti.

The learning assessment will be done by TWO written tests, scheduled for different dates, one on the chemistry of metals and one on the chemistry of polymers. Each exam topic will consist of three open questions. The following aspects will be assessed: ability to discursively organize knowledge; critical reasoning skills; quality of exposure.
The time available will be ONE HOUR for each test.
It is not possible to pass the exam if sufficient knowledge of both the Metals and the Polymers part is not demonstrated, therefore the overall mark will be expressed in thirtieths and will correspond to the average of the marks expressed in thirtieths for the parts of metals and polymers, evaluated separately. Grades below 18/30 correspond to failed.
In the event of passing one of the tests (Metals or Polymers), the student will have ONE CALENDAR YEAR available to pass the other and record the final grade. After this period, it will be necessary to repeat both tests.

People passing both tests within 12 months need to register to the "appello verbalizzante" in order to record the final grade.
In the days following the tests, meetings will be convened with the students and the teachers will be available for any explanation concerning the evaluation.


ATTENTION: The exam will take place IN PRESENCE, after verifying the Rector's provisions and the health situation, The remote mode will in any case be maintained for students who are unable to participate in presence for DOCUMENTED reasons of health fragility, residence outside Regione Piemonte and temporary absence from Regione Piemonte for justifies reasons.

upload_AA.png ON-LINE EXAMS: two, separate written test (one on the chemistry of metals, one on the chemistry of polymers), according to the Rectoral indications available HERE.

Each consists of three open questions to which students will answer by writing on paper, in videoconference (Google Meet or Webex) , through a device (e.g. a smartphone) that allows to frame the writer, the sheet and the desktop. At the end of the time, the student will deliver readable photographs of the manuscript.

Detailed instructions are available HERE.

Students are invited to report any technical difficulty to the teachers.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

I testi base consigliati per il corso sono:

W. F. Smith, J. Hashemi, Scienza e tecnologia dei materiali, McGraw-Hill, Milano, 2008.

W. D. Callister, Scienza ed Ingegneria dei Materiali, EdiSES, Napoli, 2002

E. Pedemonte, Fondamenti di Struttura, proprietà e tecnologia dei polimeri, Edizioni Nuova Cultura, 2011 (link)

E. Princi, Sintesi di Polimeri, Edizioni Nuova Cultura, 2012 (link) OPPURE G. Odian, Principles of  Polymerization – fourth edition, John Wiley & Sons, 2004

E' fortemente consigliato l'utilizzo del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni: Copia diapositive presentate a lezione e appunti dei docenti

 

The recommended texts are:

W. F. Smith, J. Hashemi, Scienza e tecnologia dei materiali, McGraw-Hill, Milano, 2008.

W. D. Callister, Scienza ed Ingegneria dei Materiali, EdiSES, Napoli, 2002

E. Pedemonte, Fondamenti di Struttura, proprietà e tecnologia dei polimeri, Edizioni Nuova Cultura, 2011 (link)

E. Princi, Sintesi di Polimeri, Edizioni Nuova Cultura, 2012 (link) OR G. Odian, Principles of  Polymerization – fourth edition, John Wiley & Sons, 2004

It is strongly advised to use the following material for insights and additions: Copy slides presented in class and teachers' notes

 



Oggetto:

Note

Moodle modulo Polimeri https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/course/view.php?id=1080

Moodle modulo Metalli https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/enrol/index.php?id=1079

 

Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 26/08/2021 15:29
    Location: https://chimicaetecnologie.campusnet.unito.it/robots.html
    Non cliccare qui!