Flashcards sui Materiali e le loro Proprietà

100 flashcards vocabolario basate sulle lezioni di scienza e tecnologia dei materiali.

Età della Pietra

Epoca in cui gli esseri umani primitivi utilizzavano strumenti di pietra per cacciare, tagliare e costruire.

Età del Rame

Periodo caratterizzato dall'uso del rame puro, materiale più malleabile della pietra e modellabile in forme complesse.

Età del Bronzo

Epoca segnata dalla scoperta della lega tra rame e stagno, che ha prodotto strumenti più duri e duraturi del rame puro.

Età del Ferro

Periodo in cui l'estrazione e la lavorazione del ferro hanno permesso la produzione di strumenti e armi ancora più resistenti.

Materiali Intelligenti

Materiali avanzati con applicazioni in settori come l'aerospaziale e la biomedicina, tipici dell'era moderna.

Foglia di Loto

Superficie naturale che presenta super-idrofobicità con angoli di contatto dell'acqua superiori a $150^\circ$.

Zampa del Geco

Struttura costituita da milioni di setole che genera forze di van der Waals, permettendo il movimento su superfici verticali.

Gecko Tape

Materiale adesivo sintetico ispirato al meccanismo di adesione delle zampe dei gechi.

Scala Nanometrica

Scala di misura dell'ordine di miliardesimi di metro ($10^{-9}\,m$) per lo studio a livello atomico e molecolare.

Scala Microscopica

Intervallo di dimensioni che va da pochi nanometri a qualche millimetro, visibili solo con microscopi.

Scala Macroscopica

Tutto ciò che può essere osservato a occhio nudo, dalle dimensioni di un millimetro fino ai chilometri.

Sviluppo Sostenibile

Sviluppo che consente alla generazione presente di soddisfare i propri bisogni senza compromettere le generazioni future.

Modulo di Young ($E$)

Grandezza che rappresenta la rigidità di un materiale, misurata in $GPa$.

Densità ($\rho$)

Proprietà generale definita come la massa per unità di volume, misurata in $kg/m^3$.

Vetri

Solidi non cristallini a struttura disordinata con proprietà isotrope.

Materiali Polimerici

Solidi organici basati su molecole a lunga catena di atomi di carbonio.

Elastomeri

Polimeri con rigidità estremamente bassa che possono recuperare la forma iniziale dopo un allungamento.

Materiali Compositi

Combinazioni di due o più materiali per ottenere prestazioni superiori ai singoli componenti.

Anisotropia

Proprietà per cui le caratteristiche di un materiale dipendono dalla direzione in cui vengono misurate.

Processo di Produzione

Metodo gerarchico per modellare, unire o rifinire un materiale.

Legami Primari

Legami intramolecolari forti che includono il legame ionico, covalente e metallico.

Legami Secondari

Legami intermolecolari deboli, come le forze di van der Waals e il legame a idrogeno.

Elettronegatività

Misura della tendenza di un atomo ad attirare elettroni quando è legato ad altri atomi.

Legame Ionico

Legame non direzionale che si forma quando la differenza di elettronegatività tra gli atomi è superiore a $1.7$.

Legame Metallico

Legame non direzionale creato dall'attrazione tra uno sciame di elettroni liberi e gli ioni positivi.

Legame Covalente

Legame nato dalla condivisione di elettroni di valenza per acquisire la configurazione del gas inerte.

Legame a Idrogeno

Interazione dipolo-dipolo speciale tra un idrogeno legato a un atomo elettronegativo ($N, O, F$) e un altro atomo elettronegativo.

Solidi Cristallini

Solidi i cui atomi sono disposti nello spazio in maniera ordinata, regolare e ripetitiva.

Solidi Amorfi

Sistemi di particelle strutturalmente disordinati che appaiono solidi per aspetto e proprietà fisiche.

Fase

Porzione omogenea di un sistema materiale in cui le proprietà chimiche e fisiche sono uniformi.

Cella Elementare

Porzione di reticolo che racchiude tutte le informazioni per riprodurre l'intero reticolo per traslazione.

Reticoli di Bravais

I $14$ tipi distinti di reticoli che derivano dai sette sistemi cristallini.

Isotropia

Caratteristica dei materiali le cui proprietà fisiche sono le stesse in tutte le direzioni.

Diamante

Forma allotropica del carbonio a struttura tetraedrica, materiale naturale più duro conosciuto.

Grafite

Forma allotropica del carbonio a strati legati debolmente da forze di van der Waals.

Durabilità

Resistenza intrinseca di un materiale all'ambiente a cui è esposto.

Incrostazione (o Intaglio)

Rientranza sulla superficie di un materiale che può facilitare la propagazione di una frattura.

Sforzo di Trazione ($\sigma$)

Forza applicata normalmente alla faccia di un campione divisa per la sua area iniziale ($F/A_0$).

Deformazione Nominale ($\epsilon$)

Risposta adimensionale data dal rapporto tra l'allungamento e la lunghezza originale ($\Delta L / L_0$).

Legge di Hooke

Relazione lineare per cui la deformazione è proporzionale allo sforzo ($\sigma = E \epsilon$).

Carico di Snervamento ($\sigma_S$)

Punto di transizione in cui il materiale passa dal campo elastico al campo plastico.

Carico di Rottura ($\sigma_R$)

Massimo carico che un provino può sopportare prima di giungere a rottura.

Strizione

Assottigliamento localizzato della sezione di un provino in corrispondenza del carico di rottura.

Deformazione a Rottura ($\epsilon_f$)

Valore della deformazione finale del provino al momento della frattura.

Pendolo di Charpy

Macchina utilizzata per misurare la resilienza di un materiale tramite l'impatto di un maglio su un provino intagliato.

Durezza Brinell (BH)

Tipo di prova di durezza quantitativa che utilizza un penetratore a sfera.

Fatica

Fenomeno di rottura di un materiale sottoposto a carichi ciclici inferiori allo snervamento.

Curve di Whöler

Rappresentazioni grafiche della relazione tra stress ciclico e numero di cicli fino alla rottura ($S-N$).

Rapporto di Asimmetria ($R$)

Rapporto tra lo sforzo minimo e lo sforzo massimo applicato in una prova di fatica ($\sigma_{min} / \sigma_{max}$).

Temperatura di Fusione ($T_m$)

Temperatura alla quale un solido cristallino puro cambia bruscamente stato in liquido.

Temperatura di Esercizio Massima ($T_{max}$)

Temperatura superiore oltre la quale ossidazione o deformazione diventano critiche per l'uso continuativo.

Capacità Termica ($C_p$)

Energia necessaria per riscaldare $1\,kg$ di materiale di $1\,K$, misurata a pressione costante.

Espansione Termica

Variazione delle dimensioni di un solido dovuta al riscaldamento.

Coefficiente di Espansione Termica Lineare ($\alpha$)

Parametro che indica la dilatazione di un materiale per riscaldamento, misurato in $K^{-1}$.

Tensioni Termiche

Sollecitazioni indotte in un materiale a causa della variazione di temperatura in presenza di vincoli.

Conduzione Termica

Trasporto di calore all'interno di una sostanza da regioni ad alta temperatura a regioni a bassa temperatura.

Resistenza agli Shock Termici (TSR)

Attitudine di un materiale a resistere a brusche variazioni di temperatura senza rompersi.

Conduzione Elettrica

Flusso di corrente attraverso particelle cariche libere, come gli elettroni nei metalli.

Dielettrico

Isolante elettrico che si polarizza quando è immerso in un campo elettrico.

Semiconduttori Intrinseci

Materiali semiconduttori puri la cui conduttività dipendente esclusivamente dalla temperatura.

Drogaggio

Aggiunta intenzionale di impurità in un semiconduttore per modificarne strategicamente la conduttività.

Piezoelettrici

Isolanti che generano una carica elettrica se sottoposti a stress meccanico.

Piroelettrici

Materiali che generano una carica elettrica in risposta a un cambiamento di temperatura.

Legge di Ohm

Relazione tra caduta di potenziale, corrente e resistenza elettrica ($V = R i$).

Resistività Elettrica ($\rho_e$)

Proprietà che determina la tendenza di un materiale ad opporsi al passaggio di corrente, misurata in $\Omega\,m$.

Legge di Wiedemann-Franz

Equazione che collega la conducibilità termica ed elettrica nei metalli.

Magnetizzazione di Saturazione ($M_s$)

Grado massimo di concentrazione del flusso magnetico che un materiale può raggiungere.

Campo Coercitivo ($H_c$)

Misura della resistenza di un materiale alla smagnetizzazione.

Magneti Duri

Materiali che mantengono un'elevata magnetizzazione residua e sono difficili da demagnetizzare.

Magnetostrizione

Variazione di forma o dimensioni di un materiale quando sottoposto a un campo magnetico.

Magnetocalorici

Materiali che cambiano temperatura in risposta a una variazione del campo magnetico.

Trasparenza

Capacità di un materiale dielettrico di trasmettere la luce con assorbimento trascurabile.

Rifrazione

Fenomeno di deviazione di un raggio luminoso quando passa tra materiali con diverso indice di rifrazione.

Riflettanza ($R$)

Rapporto adimensionale tra l'intensità della luce riflessa e quella incidente.

Superficie Speculare

Superficie microscopicamente liscia che produce una riflessione ordinata del raggio incidente.

Fotodegradazione

Deterioramento o decolorazione di un materiale causato dall'esposizione alla luce ultravioletta ($UV$).

Ossidazione

Reazione chimica spontanea tra metalli e ossigeno che porta alla formazione di ossidi stabili.

Metalli Nobili

Elementi come oro e platino che non si ossidano perché più stabili dei loro ossidi.

Pitting (Corrosione alveolare)

Formazione di perforazioni localizzate con elevata velocità di penetrazione, favorita dai cloruri.

Acciai Inossidabili

Leghe ferro-carbonio con almeno il $10.5\%$ di cromo per garantire la passivazione.

Passivazione

Formazione spontanea di un sottile film protettivo di ossido sulla superficie di un metallo.

Acciai COR-TEN

Acciai a bassa lega progettati per formare una patina autoprotettiva bruno-rossastra esposta all'atmosfera.

Macromolecole

Molecole organiche molto grandi costituite dalla ripetizione di unità monomeriche.

Omopolimero

Materiale polimerico in cui tutte le unità ripetitive sono dello stesso tipo.

Grado di Polimerizzazione

Parametro che indica il numero di unità monomeriche presenti in una singola catena.

Polimerizzazione a Catena (Poliaddizione)

Processo di unione di monomeri insaturi senza formazione di sottoprodotti.

Policondensazione

Reazione tra gruppi funzionali che produce il polimero e sottoprodotti come l'acqua.

Polimeri Termoplastici

Materiali a catena lineare o ramificata che rammolliscono reversibilmente con il calore.

Polimeri Termoindurenti

Materiali a catena reticolata che induriscono irreversibilmente al calore.

Compounding

Operazione di additivazione dei polimeri per migliorarne le proprietà ambientali o meccaniche.

Stampaggio a Iniezione

Tecnologia di trasformazione che inietta polimero fuso in uno stampo chiuso.

Termoformatura

Modellazione di un foglio polimerico riscaldato su uno stampo tramite vuoto o pressione.

Stampa 3D FDM

Manifattura additiva basata sulla deposizione di strati di filamento termoplastico fuso.

Stereolitografia (SLA)

Tecnica di stampa 3D che utilizza un laser $UV$ per polimerizzare resine fotosensibili.

Vetro Sodico-Calcico

Vetro comune utilizzato in edilizia, caratterizzato da un alto quantitativo di modificatori.

Processo Float (Galleggiamento)

Metodo di produzione di lastre di vetro su un bagno di stagno fuso.

Vetro Temprato

Vetro riscaldato e raffreddato rapidamente per creare compressione superficiale e migliorarne la resistenza.

Ceramici Avanzati

Ceramici sintetizzati per applicazioni speciali in settori come l'elettronica o la biomedicina.

Clinker di Portland

Prodotto ottenuto dalla cottura a $1450^\circ C$ di calcare e argilla.

Geopolimeri

Ceramiche consolidate per via chimica ottenute dalla reazione di alluminosilicati con attivatori alcalini.