Esercizi Lezione 9

Esercizio 9.1 La natura fragile dei ceramici

Indicare a cosa è dovuta la fragilità dei materiali ceramici:
- copresenza di difetti e .....

Esercizio 9.2 Il processo Bayer e la produzione di Allumina

Il processo Bayer: indicare le materie prime e le reazioni chimiche che consentono di ottenere Al2O3 in purezza.

Esercizio 9.3 La riduzione carbotermica del SiC

Indicare i precursori e la reazione di riduzione carbotermica nel processo Acheson

Esercizio 9.4 Il modello di Frenkel nella sinterizzazione viscosa

Indicare le forze motrici della sinterizzazione viscosa secondo il modello di Frenkel.

Esercizio 9.5 Il processo Bayer e la produzione di Allumina

Il processo Bayer: indicare le materie prime e le reazioni chimiche che consentono di ottenere Al2O3 in purezza.

Esercizio 9.6 La sinterizzazione

Descrivere il meccanismo della sinterizzazione con formazione di una fase vetrosa fusa. Possibilmente facendo riferimento al modello di Frenkel.

Esercizio 9.7

Enunciare la definizione di materiale ceramico e citare qualche esempio di materiale ceramico tecnico e materiale ceramico tradizionale.

Esercizio 9.8 Il Carburo di silicio da sinterizzazione reattiva

Descrivere i precursori e la tecnica di sintesi e formatura del carburo di silicio da sinterizzazione reattiva.

Esercizio 9.10 La sinterizzazione reattiva della tialite

Per la sintesi della tialite (Al2TiO5) si ricorre alla reazione ad alta temperatura di polveri submicroniche di bohemite (AlOOH) e titania (TiO2) indicare le quantità in peso di ciascuno dei due componenti occorrenti per la sintesi di un chilogrammo di tialite.

Peso atomico Al 26,98 Ti 47,88 O15,99

Esercizio 9.11 La sinterizzazione

Discutere l’evoluzione dei grani cristallini, dei bordi di grano e dei pori durante la fase finale della sinterizzazione in fase solida di un materiale ceramico e gli effetti sulle proprietà meccaniche.

Esercizio 9.12 La sinterizzazione reattiva

Un green preceramico di 1000cc formato da polveri di silicio metallico (d=2,33g/cm3) con porosità pari al 35% viene sinterizzato in azoto per ottenere Nitruro di Silicio (Si3N4) (d=3,1g/cm3). Durante la sinterizzazione e la conversione in nitruro, il silicio si espande del 20% ma le dimensioni del manufatto non cambiano. Calcolare:

- la porosità finale del manufatto;

- la densità bulk;

- la superficie specifica del manufatto finale assumendo che i pori abbiano forma sferica e diametro pari a 0,5 micron.

Esercizio 9.13 La curva dilatometrica della sinterizzazione

Indicare il verso del processo di sinterizzazione nella curva dilatometrica di sotto.

Esercizio 9.14 La curva densitometrica della sinterizzazione

Indicare il verso del processo di sinterizzazione nella curva densitometrica di sotto.

Esercizio 9.15 Descrivere i meccanismi di trasporto di massa nella sinterizzazione da stato solito

Abbinare correttamente i meccanismi di trasporto di massa in riferimento alle figure di sotto.

Esercizio 9.16 La teoria di Griffith

Indicare la relazione tra resistenza, dimenzione dei difetti, tensione superficiale, modulo nel modello di Griffith per la previsione del comportamenteo meccanico dei materiali ceramici.

Esercizio T9.1

Procurati un pane di argilla e comincia con la lavorazione a colombino come spiegato nei video YouTube. L'artigiano salentino Tonio Bisconti dimostra e descrive la tecnica. Dopo aver formato il manufatto e averlo essiccato provvederemo in Università a fare la cottura.
(gentile concessione Salento altra musica)

Esercizio T.9.2

Cliccate sul seguente link per vedere il "Processo di fabbricazione di una teiera" da parte di un artigiano cinese.

Esercizio T.9.3

Passiamo al processo di slip casting utilizzando barbottina ricavata dal nostro pane di argilla.
Mescolare una parte in volume di argilla e una di acqua per sciogliere l'argilla in quella che viene detta "barbottina" ovvero una sospensione colabile di particelle argillose.