Space and astronautical engineering - Ingegneria spaziale e astronautica

GIOVANNI PULCI
GIOVANNI PULCI

Il corso ha come obiettivo quello di consentire agli allievi di acquisire conoscenze e competenze utili per il circolo virtuoso innovazione-tecnologie-materiali-prodotti-processi nel settore aeronautico strutturale e propulsivo e nel campo più ampio dell’industria manifatturiera. Gli argomenti saranno trattati con il ricorso ad un approccio inter e multidisciplinare, con lo scopo di collegare le conoscenze e le competenze relative allo sviluppo ed all'utilizzo delle tecnologie innovative dei materiali, finalizzate alle applicazioni realizzative ed agli aspetti di selezione/progetto. Saranno altresì evidenziati gli aspetti di base volti ad identificare criteri di selezione e scelta dei materiali che favoriscano approcci manifatturieri tipici dell’economia circolare, con riferimento all’uso di materiali ecocompatibili e riciclabili, per processi tecnologici basati anche su materiali di sostituzione provenienti da materie prime seconde, inclusi sistemi leggeri e multimateriale.

Gli studenti approfondiranno la conoscenza di alcune fondamentali classi di materiali utilizzati nell'industria aerospaziale e svilupperanno competenze nella selezione, progettazione, produzione e analisi di tali materiali, con un focus particolare sulle prestazioni in condizioni estreme tipiche dell'ambiente aerospaziale. Al termine del corso, gli studenti avranno consolidato le competenze pregresse nell’ambito della scienza e tecnologia dei materiali ed avranno acquisito conoscenze specifiche nell’ambito dei materiali e rivestimenti avanzati impiegati nel settore aerospaziale (e.g. Compositi a Matrice Ceramica, Thermal Barrier Coatings, Thermal Protection Systems, materiali nanocompositi etc…).

Conoscenze di base nel campo della scienza e tecnologia dei materiali

1) Richiami di scienza e tecnologia dei materiali: classificazione, legami, microstruttura, meccanismi di deformazione e di rottura dei materiali.
2) Creep e comportamento dei materiali ad alta temperatura
3) Materiali ceramici avanzati e criteri di progettazione (Weibull)
4) UHTC
5) Ceramic Matrix Composite (CMC) materials
6) Materiali ablativi e Thermal Protection Systems
7) Fenomeni di corrosione, ossidazione ed usura
8) Superleghe base Ni per applicazioni ad alta temperatura
9) Rivestimenti metallici per la protezione dall’ossidazione ad alta temperatura
10) Rivestimenti Thermal Barrier Coatings (TBC)
11) Rivestimenti Environmental Barrier Coatings (EBC)
12) Tecniche di deposizione thermal spray, PVD e CVD

Materiale didattico proiettato a lezione e articoli scientifici forniti dal docente.

Didattica in presenza in aula

La frequenza in aula è fortemente raccomandata

Esame orale

1) Tecniche di produzione dei CMC
2) Fenomeni termochimici e termofisici che avvengono durante l’esercizio dei materiali ablativi
3) Descrivere l’architettura di un sistema TBC
4) Meccanismo di corrosione galvanica
5) Taglia del grano e proprietà meccaniche nei materiali metallici policristallini

• Richiami di scienza e
  tecnologia dei materiali: classificazione, legami, microstruttura, meccanismi
  di deformazione e di rottura dei materiali.


• Creep e comportamento dei materiali ad alta temperatura 


• Leghe leggere e Superleghe base Ni


• Fenomeni di corrosione,
  ossidazione ed usura


• Rivestimenti metallici per
  la protezione dall’ossidazione ad alta temperatura


• Ceramici avanzati, - UHTC, TBC, EBC


• Ceramic Matrix Composites CMC


• Criteri di progettazione di materiali ceramici avanzati  (Weibull)


• Matariali ablativi