Modulo 1: MATERIALI CERAMICI E TEORIA GENERALE SUI VETRI (R. Chelli)

Ceramiche e solidi cristallini. Reticoli a massimo impacchettamento. Stabilità dei reticoli cristallini. Regole di Pauling. Struttura delle ceramiche. Difetti reticolari puntiformi intrinseci ed estrinseci, dislocazioni, difetti di superficie e di volume. Richiami di termodinamica. Transizioni di fase. Termodinamica della transizione vetrosa. Teoria cinetica di formazione di cristalli e vetri. Diagrammi tempo-temperatura-trasformazione. Diagrammi di fase per sistemi ad uno e due componenti. Regola delle fasi di Gibbs. Regola della leva. Sistemi eutettici e peritettici. Esempi di diagrammi di fase complessi.

Modulo 2: CARATTERISTICHE STRUTTURALI DEI VETRI (G. F. Signorini)

Descrizione della struttura dei vetri: funzione di distribuzione a coppie ed altri parametri strutturali. Metodi sperimentali per la determinazione della struttura nei vetri: metodi basati su scattering/diffrazione; cenni a NMR e spettroscopia vibrazionale. Metodi computazionali per lo studio della struttura dei vetri: metodi di simulazione Monte Carlo e di dinamica molecolare. Modelli strutturali dei vetri: continuous random network, modelli topologici (bonding models), random close packing. Struttura di varie classi di vetri e relazione tra struttura e proprietà. Vetri ossidi monocomponente: vetri di silice e di ossido di boro. Vetri ossidi con modificatori di reticolo. Vetri ossidi con più formatori di reticolo. Relazione tra struttura e proprietà. Vetri non-ossidi: vetri a prevalente carattere covalente, vetri metallici, vetri di sali misti.

Modulo 3: ASPETTI TECNOLOGICI DI MATERIALI CERAMICI E VETROSI (G. Baldi)

Processo di fusione del vetro e modelli del fuso. Immiscibilità liquido-liquido. Cristallizzazione del vetro. Proprietà ed applicazioni di materiali vetroceramici. Caratteristiche reologiche dei vetri: viscosità e sua influenza sul processo di produzione del vetro. Caratteristiche meccaniche dei vetri: resistenza, durezza e tenacità, meccanismo della frattura. Proprietà ottiche ed il colore, colorazione dei vetri e degli smalti ceramici. Pigmenti e colori: dalla tradizione ai nuovi materiali. Proprietà chimiche: corrosione dei vetri, I e II stadio della corrosione. Produzione del vetro e dei materiali ceramici, processo float. Materiali intelligenti. Applicazioni dei vetri e dei materiali ceramici tradizionali ed innovativi.