Appunti completi del corso - Prima parte

Informazioni sul documento

Università: Politecnico di Milano
Corso di laurea: Biomedical Engineering
Materia: Bioingegneria Chimica
Anno accademico: 2024-2025
Classificazione: Appunti · Completi
Formato originale: PDF
Testo: Testo ricercabile

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Materiale completo di Bioingegneria Chimica per il corso di Biomedical Engineering presso Politecnico di Milano. Il documento tratta: LEZIONE 7/10 MATERIALE = un aggregato di atomi o molecole in grado di opporre un’adeguata reazione a stimoli chimici, fisici e a sollecitazioni meccaniche per consentirne l’impiego per la realizzazione di oggetti, componenti e strutture Gli atomi di determinati elementi chimici…

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LEZIONE 7/10 MATERIALE = un aggregato di atomi o molecole in grado di opporre un’adeguata reazione a stimoli chimici, fisici e a sollecitazioni meccaniche per consentirne l’impiego per la realizzazione di oggetti, componenti e strutture Gli atomi di determinati elementi chimici si dispongono in una determinata conformazione, si riferiscono a 2 classi di materiali: ceramici e metallici Le macromolecole le riferiamo a quella classe di materiali Diverse classi (in base alla struttura chimica): - Metalli - Ceramici (e vetri compresi) - Polimeri(e materie naturali) - Materiali compositi (es plastica) Materiali: - Proprietà—> come li lavoro può influenzare le proprietà - Struttura - Processo di produzione - Applicazione La struttura dei materiali a quali livelli si studia? o Organizzazione delle componenti interne del materiale o Classificazione in termini dimensionali: come questi atomi tenuti insieme da diversi legami sono disposti nello spazio tridimensionale - Atomica - Nanostruttura - Microstruttura - Macrostruttura RELAZIONE STRUTTURA-PROPRIETÀ ▪ risposta (tipo e ampiezza) rispetto ad una specifica stimolazione imposta al materiale Microstruttura deve dare risposta adeguata a determinati stimoli 1

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➢ nel raffreddamento di un metallo fuso, quando la temperatura raggiunge il punto di solidificazione, inizia il processo di cristallizzazione ➢ processo di cristallizzazione = comincia contemporaneamente in più punti, detti nuclei di cristallizzazione ➢ partendo da una singola cella elementare, il cristallo si sviluppa lungo le tre direzioni dello spazio, bloccandosi solo quando entra in contatto con altri cristalli vicini • la superficie di contatto tra grani cristallini prende il nome di bordo di grano DIFETTI DI SUPERFICIE-BORDI DI GRANO Linee bianche detti bordi di grano o difetti di superficie Per realizzare materiale metallico parto dal fuso, ho massa fluida 22

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Formazione della ruggine: ➢ Processo di ossidazione ➢ Processo di riduzione Idrossido di ferro : Ferro in ambiente di soluzione salina può andare incontro a corrosione L’oro invece no TERMODINAMICAMENTE DEL PROCESSO DI CORRSOSIONE Perché si verifichi processo di corrosione l'aggressività dell'ambiente (potenziale di riduzione) deve superare la resistenza del metallo a essere ossidato (potenziale di ossidazione) potenziale di riduzione dell’ambiente in cui si trova deve essere superiore rispetto al potenziale di ossidazione del materiale metallico Potenziale ferro infatti < potenziale riduzione ossigeno Sono metalli nobili ( Au, Pt) non sono corrodibili in soluzioni neutre areate Ferro e cobalto Titanio usato per protesi VELOCITÀ DEL PROCESSO DI CORROSIONE 44

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Quelli ottenuti per polimerizzazione a catena Polimerizzazione a catena: Poli- monomero di base Tutti questi polimeri sono caratterizzati dal fatto di avere nell’unità monomerica doppio legame carbonio-carbonio che viene aperto dall’iniziatore Polimerizzazione a stadi: partono da diversi reagenti che reagiscono tra di loro durante polimerizzazione e formano polimero e sottoprodotto di reazione che non entra a far parte dell’unità ripetitiva - poliesteri: PET perché ha come gruppo caratteristico nella sua unità ripetitiva un estere PGA (acido poliglicolico) e PLA (acidopolilattico) 65

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meccanismo di movimento→ a questo punto si verifica usura a 3 corpi per presenza di altre particelle che e polimetiletilene che si inserisce tra materiale metallico e il nostro materiale polimerico che porta a distacco di alcune particelle → se vanno nei tessuti circostanti eh bo non è cosa buona e giusta o Usura per adesione: forti legami tra le due superfici a contatto che, in presenza di moto relativo, formano particelle di materiale In questo movimento tra i 2 materiali ci possono essere delle adesioni tra i materiali che possono portare al rilascio di alcune particelle da 1 dei 2 materiali Si possono formare queste adesioni e distacco di particelle da 1 dei 2 componente e ne deriva usura o Usura per fatica: due superfici a contatto tra loro sottoposte a una pura sollecitazione ciclica e con una bassa componente di traslazione Movimento relativo uno con l’altro può avvenire distacco tra particelle Corrosione per fatica in alcuni casi ho più facilita di fenomeno di usura In alcuni casi posso indurire superficie del dispositivo per migliorare comportamento ad usura 88

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