Guide ai materiali – Propriet\u00e0 dei materiali e tabelle di confronto<\/span><\/h2>\n\n\n\n- \n Tabella delle propriet\u00e0 dei materiali metallici1<\/a>\n <\/li>\n
- \n Tabella delle propriet\u00e0 dei materiali metallici2<\/a>\n <\/li>\n
- \n Tabella delle propriet\u00e0 dei materiali ceramici1<\/a>\n <\/li>\n
- \n Tabella delle propriet\u00e0 dei materiali ceramici2<\/a>\n <\/li>\n
- \n Tabella delle propriet\u00e0 dei materiali ceramici3<\/a>\n <\/li>\n
- \n Tabella delle propriet\u00e0 dei materiali ceramici4<\/a>\n <\/li>\n<\/ul><\/div>\n\n
Peso specifico<\/h3>\n
Questa tabella mostra il peso specifico dei materiali, ovvero la densit\u00e0 di un materiale rispetto alla densit\u00e0 dell’acqua.
\n Rispetto ai metalli, la ceramica tende ad avere meno della met\u00e0 della densit\u00e0. Inoltre, il tungsteno \u00e8 pi\u00f9 pesante del piombo e circa lo stesso peso dell’oro, il che lo rende un materiale insolitamente denso. Per questo motivo, il tungsteno viene spesso utilizzato come schermatura dalle radiazioni.\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo del peso specifico<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf1.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nDurezza<\/h3>\n
Questo grafico mostra la durezza di vari materiali misurata con la durezza Vickers.
\n Le ceramiche tendono a essere molto pi\u00f9 dure dei metalli comunemente utilizzati. Ci\u00f2 significa che hanno una maggiore resistenza all’usura e sono ampiamente utilizzati come materiali resistenti all’abrasione.\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo della durezza<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf2.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nModulo di Young<\/h3>\n
Pi\u00f9 alto \u00e8 il modulo di Young di un certo materiale, pi\u00f9 \u00e8 rigido e meglio pu\u00f2 resistere alle tensioni.
\n Rispetto ad altri materiali, la ceramica, il tungsteno e il molibdeno hanno un modulo di Young molto elevato.\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo del modulo di Young<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf3.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nTenacit\u00e0 alla frattura<\/h3>\n
La tenacit\u00e0 alla frattura pu\u00f2 essere definita come la resistenza alla crescita delle cricche.
\n In generale, i ceramici sono estremamente fragili. Tuttavia, tra questi, l’ossido di zirconio ha un’elevata tenacit\u00e0 alla frattura e viene spesso utilizzato in coltelli da cucina, forbici e palle da demolizione.\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo della tenacit\u00e0 alla frattura<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf4.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nTemperatura massima di utilizzo <\/h3>\n
La temperatura massima di utilizzo determina l’intervallo di temperatura in cui \u00e8 possibile utilizzare un materiale. Varia a seconda dell’atmosfera. I materiali con un elevato punto di fusione, come il tungsteno, il molibdeno e la ceramica, hanno diverse applicazioni che richiedono un’elevata resistenza al calore. Ad esempio, materiali per forni, crogioli e schermature termiche.\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo della temperatura massima di utilizzo<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf5.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nResistenza agli shock termici<\/h3>\n
Intervallo di temperatura in cui un materiale pu\u00f2 resistere a rapidi cambiamenti di temperatura. Maggiore \u00e8 la resistenza agli shock termici, minore \u00e8 il rischio che il materiale si rompa a causa di rapidi cambiamenti di temperatura. Il vetro e la ceramica si rompono facilmente in caso di brusche variazioni di temperatura. Tuttavia, il nitruro di boro, il quarzo e il nitruro di silicio hanno una resistenza agli shock termici molto elevata. Questi materiali sono spesso utilizzati in componenti che devono resistere a fluttuazioni di temperatura estreme.\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo della resistenza agli shock termici<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf6.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nConducibilit\u00e0 termica<\/h3>\n
Questo grafico mostra la capacit\u00e0 di trasferire il calore attraverso i diversi materiali.
\n Alcune ceramiche, come il nitruro di alluminio e il carburo di silicio, hanno un’elevata conducibilit\u00e0 termica, mentre altre, come la zirconia, hanno una conducibilit\u00e0 molto bassa. Il tungsteno e il molibdeno conducono bene il calore.\n <\/p>\n
\nGrafico di confronto della conducibilit\u00e0 termica<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf7.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nCoefficiente di espansione termica<\/h3>\n
Tasso di espansione del materiale in risposta a una variazione di temperatura.
\n “Poich\u00e9 la ceramica, il tungsteno e il molibdeno hanno un basso coefficiente di espansione termica, il cambiamento di forma in risposta alla variazione di temperatura \u00e8 minimo. ”\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo del coefficiente di espansione termica<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf8.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nResistivit\u00e0 elettrica<\/h3>\n
La resistivit\u00e0 elettrica, nota anche come resistivit\u00e0 di volume, \u00e8 una propriet\u00e0 che spiega quanto sia difficile per l’elettricit\u00e0 passare attraverso un materiale. La ceramica in generale ha un’elevata resistivit\u00e0 elettrica. Pertanto, sono comunemente utilizzate come materiali isolanti. Alcune ceramiche hanno propriet\u00e0 elettroconduttive, come il SiC.\n <\/p>\n
\nGrafico della resistivit\u00e0 elettrica<\/h5>\n
![\"\"](\"\/img\/guide\/toku\/graf9.gif\")
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n
\nPermeabilit\u00e0 relativa<\/h3>\n
La permittivit\u00e0 descrive la polarizzazione dielettrica che si verifica in un materiale applicandovi un campo elettrico. La permittivit\u00e0 relativa (nota anche come costante dielettrica) \u00e8 la permittivit\u00e0 di un materiale in rapporto alla permittivit\u00e0 del vuoto. Quanto pi\u00f9 bassa \u00e8 la permittivit\u00e0 relativa, tanto minore \u00e8 la polarizzazione dielettrica che si stabilisce in un materiale. Pertanto, il materiale viene difficilmente influenzato dai campi elettrici circostanti. Per questo motivo, la sua applicazione pi\u00f9 diffusa \u00e8 nelle apparecchiature per la lavorazione dei semiconduttori. <\/p>\n
<\/div>\n
\nResistenza alla corrosione<\/h3>\n
La resistenza alla corrosione descrive la capacit\u00e0 di un materiale di resistere agli effetti chimici o biologici senza degradare le sue propriet\u00e0 o la sua struttura. Poich\u00e9 la ceramica ha un’elevata resistenza alla corrosione, pu\u00f2 essere utilizzata in arti protesici e in varie altre parti resistenti alla corrosione. Il tungsteno resiste agli acidi e agli alcali in modo simile alla ceramica. <\/p>\n
<\/div>\n
\nConducibilit\u00e0 elettrica<\/h3>\n
In generale, le ceramiche avanzate sono materiali isolanti che non conducono elettricit\u00e0. A seconda della tensione o della temperatura, alcuni di essi possono diventare semiconduttori. <\/p>\n
<\/div>\n
\nPiezoelettricit\u00e0<\/h3>\n
Dopo aver applicato una sollecitazione meccanica ai materiali, alcuni di essi generano carica elettrica. Al contrario, si verifica l’effetto piezoelettrico inverso, quando si applica un campo elettrico e si genera una deformazione del materiale. I materiali ceramici piezoelettrici hanno una struttura policristallina. Un esempio di materiale piezoelettrico \u00e8 il titanato di zirconio di piombo (PTZ). <\/p>\n
<\/div>\n<\/section>\n
<\/div>\n
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\nPeso specifico<\/h3>\n
Questa tabella mostra il peso specifico dei materiali, ovvero la densit\u00e0 di un materiale rispetto alla densit\u00e0 dell’acqua.
\n Rispetto ai metalli, la ceramica tende ad avere meno della met\u00e0 della densit\u00e0. Inoltre, il tungsteno \u00e8 pi\u00f9 pesante del piombo e circa lo stesso peso dell’oro, il che lo rende un materiale insolitamente denso. Per questo motivo, il tungsteno viene spesso utilizzato come schermatura dalle radiazioni.\n <\/p>\n\nGrafico comparativo del peso specifico<\/h5>\n
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n\nDurezza<\/h3>\n
Questo grafico mostra la durezza di vari materiali misurata con la durezza Vickers.
\n Le ceramiche tendono a essere molto pi\u00f9 dure dei metalli comunemente utilizzati. Ci\u00f2 significa che hanno una maggiore resistenza all’usura e sono ampiamente utilizzati come materiali resistenti all’abrasione.\n <\/p>\n\nGrafico comparativo della durezza<\/h5>\n
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n\nModulo di Young<\/h3>\n
Pi\u00f9 alto \u00e8 il modulo di Young di un certo materiale, pi\u00f9 \u00e8 rigido e meglio pu\u00f2 resistere alle tensioni.
\n Rispetto ad altri materiali, la ceramica, il tungsteno e il molibdeno hanno un modulo di Young molto elevato.\n <\/p>\n\nGrafico comparativo del modulo di Young<\/h5>\n
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\n In generale, i ceramici sono estremamente fragili. Tuttavia, tra questi, l’ossido di zirconio ha un’elevata tenacit\u00e0 alla frattura e viene spesso utilizzato in coltelli da cucina, forbici e palle da demolizione.\n <\/p>\n\nGrafico comparativo della tenacit\u00e0 alla frattura<\/h5>\n
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La temperatura massima di utilizzo determina l’intervallo di temperatura in cui \u00e8 possibile utilizzare un materiale. Varia a seconda dell’atmosfera. I materiali con un elevato punto di fusione, come il tungsteno, il molibdeno e la ceramica, hanno diverse applicazioni che richiedono un’elevata resistenza al calore. Ad esempio, materiali per forni, crogioli e schermature termiche.\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo della temperatura massima di utilizzo<\/h5>\n
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n\nResistenza agli shock termici<\/h3>\n
Intervallo di temperatura in cui un materiale pu\u00f2 resistere a rapidi cambiamenti di temperatura. Maggiore \u00e8 la resistenza agli shock termici, minore \u00e8 il rischio che il materiale si rompa a causa di rapidi cambiamenti di temperatura. Il vetro e la ceramica si rompono facilmente in caso di brusche variazioni di temperatura. Tuttavia, il nitruro di boro, il quarzo e il nitruro di silicio hanno una resistenza agli shock termici molto elevata. Questi materiali sono spesso utilizzati in componenti che devono resistere a fluttuazioni di temperatura estreme.\n <\/p>\n
\nGrafico comparativo della resistenza agli shock termici<\/h5>\n
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n\nConducibilit\u00e0 termica<\/h3>\n
Questo grafico mostra la capacit\u00e0 di trasferire il calore attraverso i diversi materiali.
\n Alcune ceramiche, come il nitruro di alluminio e il carburo di silicio, hanno un’elevata conducibilit\u00e0 termica, mentre altre, come la zirconia, hanno una conducibilit\u00e0 molto bassa. Il tungsteno e il molibdeno conducono bene il calore.\n <\/p>\n\nGrafico di confronto della conducibilit\u00e0 termica<\/h5>\n
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n\nCoefficiente di espansione termica<\/h3>\n
Tasso di espansione del materiale in risposta a una variazione di temperatura.
\n “Poich\u00e9 la ceramica, il tungsteno e il molibdeno hanno un basso coefficiente di espansione termica, il cambiamento di forma in risposta alla variazione di temperatura \u00e8 minimo. ”\n <\/p>\n\nGrafico comparativo del coefficiente di espansione termica<\/h5>\n
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La resistivit\u00e0 elettrica, nota anche come resistivit\u00e0 di volume, \u00e8 una propriet\u00e0 che spiega quanto sia difficile per l’elettricit\u00e0 passare attraverso un materiale. La ceramica in generale ha un’elevata resistivit\u00e0 elettrica. Pertanto, sono comunemente utilizzate come materiali isolanti. Alcune ceramiche hanno propriet\u00e0 elettroconduttive, come il SiC.\n <\/p>\n
\nGrafico della resistivit\u00e0 elettrica<\/h5>\n
\n <\/div>\n<\/p><\/div>\n\nPermeabilit\u00e0 relativa<\/h3>\n
La permittivit\u00e0 descrive la polarizzazione dielettrica che si verifica in un materiale applicandovi un campo elettrico. La permittivit\u00e0 relativa (nota anche come costante dielettrica) \u00e8 la permittivit\u00e0 di un materiale in rapporto alla permittivit\u00e0 del vuoto. Quanto pi\u00f9 bassa \u00e8 la permittivit\u00e0 relativa, tanto minore \u00e8 la polarizzazione dielettrica che si stabilisce in un materiale. Pertanto, il materiale viene difficilmente influenzato dai campi elettrici circostanti. Per questo motivo, la sua applicazione pi\u00f9 diffusa \u00e8 nelle apparecchiature per la lavorazione dei semiconduttori. <\/p>\n
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\nResistenza alla corrosione<\/h3>\n
La resistenza alla corrosione descrive la capacit\u00e0 di un materiale di resistere agli effetti chimici o biologici senza degradare le sue propriet\u00e0 o la sua struttura. Poich\u00e9 la ceramica ha un’elevata resistenza alla corrosione, pu\u00f2 essere utilizzata in arti protesici e in varie altre parti resistenti alla corrosione. Il tungsteno resiste agli acidi e agli alcali in modo simile alla ceramica. <\/p>\n
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\nConducibilit\u00e0 elettrica<\/h3>\n
In generale, le ceramiche avanzate sono materiali isolanti che non conducono elettricit\u00e0. A seconda della tensione o della temperatura, alcuni di essi possono diventare semiconduttori. <\/p>\n
<\/div>\n
\nPiezoelettricit\u00e0<\/h3>\n
Dopo aver applicato una sollecitazione meccanica ai materiali, alcuni di essi generano carica elettrica. Al contrario, si verifica l’effetto piezoelettrico inverso, quando si applica un campo elettrico e si genera una deformazione del materiale. I materiali ceramici piezoelettrici hanno una struttura policristallina. Un esempio di materiale piezoelettrico \u00e8 il titanato di zirconio di piombo (PTZ). <\/p>\n
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