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Alcuni materiali ceramici possiedono proprietà elettriche, magnetiche ed ottiche talmente specifiche da renderli di fatto insostituibili per la realizzazione di molti dispositivi, come ad esempio trasduttori ed attuatori piezoelettrici, condensatori ceramici multistrato, componenti per l’elettronica a microonde e le comunicazioni, celle a combustibile.
Nell’ambito di questo corso si intende fornire una panoramica generale sulle principali classi di materiali ceramici funzionali a base di ossidi, le loro applicazioni e le prospettive future. Verranno esaminati in particolare i ceramici con proprietà dielettriche, piezoelettriche e ferroelettriche, i conduttori ionici e misti ed esempi di ceramici multifunzionali. Le lezioni iniziali saranno dedicate alla trattazione di alcuni temi più generali, quali i metodi più comuni per la sintesi delle polveri, le tecnologie di fabbricazione dei materiali ceramici e l’influenza dei bordi grano sulle proprietà, al fine di permettere una più efficace comprensione degli argomenti successivi. Per ogni classe di materiali verranno selezionati alcuni composti rappresentativi dei quali si illustreranno in dettaglio le relazioni tra struttura cristallina, composizione chimica e proprietà. Verranno infine forniti esempi delle applicazioni più diffuse di tali composti, dell’evoluzione dei materiali ceramici funzionali in risposta alle esigenze del mercato e di alcuni recenti sviluppi della ricerca in questo settore.
 

Materiali ceramici funzionali: proprietà, applicazioni e nuove prospettive

Programma

Più in dettaglio il corso sarà articolato come segue:
• I materiali ceramici funzionali. Cenni generali.
• Processi di fabbricazione dei materiali ceramici. Sintesi delle polveri, formatura e sinterizzazione.
• I bordi di grano negli ossidi ceramici.
• Proprietà dielettriche dei ceramici.
• Ceramici ferroelettrici e piezoelettrici. Ferroelettrici “relaxors”. Attuatori e trasduttori piezoelettrici, memorie ferroelettriche.
• Ceramici con elevata costante dielettrica. Condensatori ceramici multistrato. Ceramici con costante dielettrica “sintonizzabile”.
• Ceramici dielettrici per microonde e comunicazioni.
• Ceramici multifunzionali. Cenni sugli ossidi multiferroici.
• Conduttori ionici e misti ad alta temperatura. Celle a combustile a ossido solido. Membrane ceramiche per la separazione di gas.

 

Svolgimento

Il corso si svolgerà dal 6 marzo all’11 aprile 2013 e si terrà nell’Aula 1-14 di Palazzo del Broletto (Piazza della Vittoria, 15); la lezione del 16 aprile si terrà nell'Aula 1-17 mentre quella del 17 aprile si terrà nell'Aula 1-14.

Esame

  • Il primo appello d'esame si terrà in data 15 maggio 2013 a partire dalle ore 9,30 in AULA 1-16.
     
  • Il secondo appello d'esame si terrà il 30 maggio 2013, ore 9.30, in Aula 1-17.

Ambito : Scienze e Tecnologie

Semestre: Semestre II

Anno accademico: 2012-2013