I NUOVI MATERIALI IERI E OGGI cent’anni fa inziò la ricerca sui materiali più adatti alla creazione dei primi razzi a scopo militare.Fin dall’inizio,al centro della ricerca spaziale vi fu lo studio di nuovi materiali con le caratteristiche più adatte per affrontare i lanci nello spazio. oggi la ricerca sui materiali si è sviluppata anche a livello microscopico,grazie alle nanotecnologie,cioè la capacità di manipolare la materia su scala atomica e molecolare.le nanotecnologie riescono a ottenere nuovi materiali con caratteristiche del tutto nuove. I nuovi materiali sono: -le bioplastiche -i materiali compositi -materiali ceramici avanzati -leghe a memoria di forma bioplastiche sono materiali termoplastici a base di prodotti vegetali. Le bioplastiche sono compostabili,cioè trasformabili,tramite processi industriali,in compost ovvero in fertilizzante da usare in agricoltura. 2 tipi di bioplastiche sono:
mater bi
Il mater bi è una bioplastica a base di amido di mais,grano e patate. Esso è molto diffuso e viene utilizzato per produrre shopper,posate e piatti usa e getta…. è compostabile e viene riciclato assieme ai rifiuti organici. è una sigla che sta per poly acid latic cioè acido poli lattico. è una bioplastica a base di amido di mais ottenibile anche dalla canna da zucchero. il pla è utillizato in ambiti simili al mater bi in particolare per la produzione di bottiglie d’acqua. Bioplastiche e sostenibilità Le bioplastiche sono migliori della plastiche ma non sono sostenibili per le seguenti ragioni: -presenza in piccola parte di derivati dal petrolio -utilizzo come materia prima di coltivazioni alimentari riducendo il cibo per l’uomo
-dipendenza dalla moderna agricoltura MATERIALI COMPOSITI
un tipo di materiale composito i materiali compositi sono prodotti mediante la combinazione di 2 materiali. Ciascun materiale mantiene la propria identità nel composto finale,senza dissolversi o fondersi nell’altro.La combinazione dei 2 materiali mostra ottima resistenza e rigidezza rispetto al proprio peso. Possono essere molto costosi da produrre e sono difficili da smaltire. LE FIBRE COME RINFORZI le fibre cosituiscono i principali rinforzi dei materiali compositi le più comuni sono: -fibre di vetro -fibre di carbonio -kevlar MATERIALI CERAMICI AVANZATI LE NUOVE CERAMICHE I materiali ceramici avanzati sono caratterizzati da: -eccellenti proprietà meccaniche -ottima resistenza alla compressione -notevoli proprietà termiche -caratteristiche isolanti. PRODUZIONE E APPLICAZIONI DELLE NUOVE CERAMICHE I materiali ceramici avanzati si ottengono con un procedimento complesso: preparazioni delle polveri,ottenute da materie prime naturali o da semplici prodotti chimici formatura,una volta che la polvere è pronta questa viene formata mediante pressatura essicamento,il pezzo formato viene riscaldato a temperature di circa 100 gradi per molte ore sinterizzazione,è la compattazione delle polveri che compongono il pezzo formato ed essiccato. LEGHE A MEMORIA DI FORMA Sono materiali metallici che riescono a tornare a una forma memorizzata se viene cambiata la loro temperatura o la sollecitazione applicata. APPLICAZIONI Le applicazioni delle leghe a memoria di forma sono molteplici e vengono utilizzate in: -industria spaziale come l molle per aprire i pannelli solari sui satelliti -medicina come gli apparecchi ortodontici industria in generale,come apparecchi antivibrazioni e meccanismi silenziosi per elettrodomenstici.
I metalli I metalli sono una famiglia di colore grigio lucente,molto pesanti e fusibili se sottoposti al calore. IERI E OGGI
cent’anni fa si usavano gli oggetti di casa in ferro
oggi si usa invece acciaio inox in cucina I metalli di uso comune si dividono in 4 categorie: leggeri:magnsio,alluminio e titanio: ferrosi:ferro,acciao e ghisa malleabili e anticorrosione:rame,zinco,stagno e piombo preziosi:argento,platino, oro e mercurio. Le proprietà fisiche dei metalli sono: -aspetto -peso specifico -temperatura di fusione -altre proprietà: -conduttività elletrica -conduttività termica -resistenza alla corrosione I metalli più importanti I metalli principali sono:acciaio,ghisa,ferro,alluminio e rame. ACCIAIO:è una lega di ferro e carbonio con tantissimo ferro e poco carboni.è il materiale strutturale per eccellenza. è tenace,resiste bene alla flessione,sopporta urti anche violenti e si salda con facilità.L’unico difetto è la scarsa fusibilità,perchè fonde ad lte temperature. GHISA:è una lega di ferro e carbonio,contenente molto ferro e poco carbonio. Ha caretteristiche meccaniche inferiori all’acciaio,il suo vantaggio è l’ottima fusibilità. FERRO:è un mettallo di colore grigio chiaro,pesante,con temperatura di fusione alta. Industria del ferro
La materia prima da cui si ricava il ferro sono i suoi minerali,che sono rocce speciali con un’alta percentuale di metallo per esempio l’ematite.L’alta percentuale di ferro conferisce una lucentezza metallica e un’alto peso specifico. I giacimenti di ferro sono sfruttati con miniere a cielo aperto. Centro siderurgico La siderurgia è il metodo industriale per estrarre il ferro dai suoi minerali. nel centro siderurgico si preparano le materie prime nell’altoforno e si ottiene la ghisa
è un forno gigantesco per la fusione dei minerali in ferro.Esso funziona giorno e notte per molti anni di seguito dopodiche nell’acciaieria si converte la ghisa in acciao
è un capannone dove da una lato entra la ghisa liquida per essere convertita in acciaio e dall’altro esce l’acciao sotto forma di barre o lingotti. Nel laminatoio infine si producono i semilavorati in acciaio
ecco i testi sulla ceramica e sul vetro. Amalia ceramica vetro La Ceramica Una volta la ceramica era usata solamente da persone ricche mentre adesso è usata da tutti.
piatto artistico in ceramica
I prodotti di ceramica sono formati da terracotta o ceramica smaltata. La terracotta è un materiale robusto e poroso, ottenuto da argilla formata e cotta in forno. La ceramica è un corpo di terracotta robusto e poroso, rivestito di smalto (una pellicola vetrosa) che lo rende brillante e impermeabile. Le proprietà della ceramica sono: discreta robustezza, aspetto piacevole, durezza superficiale. Gli oggetti in ceramica possono essere classificati in terrecotte, stoviglie, apparecchi sanitari, piastrelle e mattonelle e laterizi.
vaso ornamentale in ceramica
L’argilla è la materia prima per fare la ceramica. È formata da particelle finissime di caolinite che la rendono facilmente modellabile ed ha come proprietà principale la plasticità. Essa arriva dalle rocce di montagna che l’erosione ha disgregato in particelle che sono state trasportate a valle dai fiumi, dove hanno creato i depositi. Prima di essere lavorata la ceramica viene mescolata con additivi e acqua, poi gli viene data la forma desiderata, dopo viene cotta per le prima volta, in seguito viene rivestita di vetrina, una polvere opaca, che diventerà una pellicola dura e trasparente, e infine viene cotta una seconda volta. L’argilla può essere formata in vari modi: La colatura che serve per fare pezzi cavi di forma complicata. Si usa uno stampo di gesso componibile. Lo stampaggio che serve per ottenere oggetti di forma semplice. Si usano stampi formati da due pezzi che riproducono la cavità interna dell’oggetto. La trafilatura serve a fare i laterizi con una sezione costante. Il tornio serve agli artigiani per oggetti tondi a sezione costante. È una macchina con un disco rotante mosso a pedale o dal motore elettrico. In passato i rifiuti inerti erano smaltiti in luoghi adibiti a discarica, controllati dal Comune, dove formavano un grande cumulo. Oggi esistono gli impianti di triturazione, che li riducono in frammenti da riciclare nei settori delle costruzioni o del ripristino ambientale. Il vetro Una volta il vetro era usato per le finestre, ma essendo molto sottile non era un buon isolante, infatti si appannava sovente.
Oggi invece i vetri sono più spessi e tra di loro c’è uno spazio, così diventa un buon isolante termico. Il vetro è un materiale trasparente, duro e fragile, ottenuto con la fusione di una sabbia chiamata silice. Gli oggetti in vetro si possono classificare in bottiglie, vasi per alimenti, casalinghi e oggettistica, flaconeria, vetro piano comune e vetro piano stratificato.
vari tipi di oggetti in vetro
La quarzite è la materia prima per fare il vetro, che è una roccia biancastra, dura e compatta, di aspetto vetroso. Gli oggetti in vetro vengono fabbricati nelle vetrerie, grazie a una lavorazione formata da quattro fasi: Si estrae la materia prima a cui vengono aggiunte alcune sostanze. Si fonde il tutto per ottenere una massa fluida di colore rosso vivo. L’oggetto viene modellato quando la pasta calda è viscosa. I pezzi roventi sono messi nel forno di ricottura dove la temperatura diminuisce lentamente, per evitare un raffreddamento brusco, che potrebbe causare tensioni interne e rotture. Il vetro viene modellato in diversi modi: La soffiatura libera è la tecnica artigiana inventata nel Medioevo. La soffiatura meccanica nello stampo è la tecnica usata nella produzione di bottiglie. La produzione di vetro piano avviene grazie al “floating glass” (vetro galleggiante), che permette di avere una superficie perfettamente piana e di avere quindi lastre di spessore molto regolare.
Vetro tirato o floating glass
Il riciclaggio avviene nella fabbrica delle bottiglie che acquista il vetro recuperato, lo fonde nei forni e produce bottiglie nuove, assicurando cosÏ il riciclo del vetro raccolto. L’Italia è ai primi posti in Europa nel riciclaggio del vetro. Tags: Ceramica, Nostro Libro, Vetro