Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Zaawansowane metody badań materiałów
Tok studiów:
2012/2013
Kod:
CIM-2-105-FM-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Functional Materials
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Mozgawa Włodzimierz (mozgawa@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Adamczyk Anna (aadamcz@agh.edu.pl)
dr inż. Chlubny Leszek (rach@ceram2.ceramika.agh.edu.pl)
dr inż. Król Magdalena (mkrol@agh.edu.pl)
prof. dr hab. inż. Mozgawa Włodzimierz (mozgawa@agh.edu.pl)
dr inż. Rokita Magdalena (rokita@agh.edu.pl)
prof. nadzw. dr hab. inż. Szumera Magdalena (mszumera@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student ma poszerzoną wiedzę na temat metod badań strukturalnych różnych grup materiałów. IM2A_W06 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_W002 Student ma poszerzoną wiedzę z zakresu metod: dyfrakcji XRD, spektroskopii IR, metod termicznych oraz mikroskopowych . IM2A_W08 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_W003 Student posiada pogłebioną wiedzę na temat możliwości i ograniczeń stosowania metod dyfrakcji XRD, spektroskopii IR, termicznych oraz mikroskopowych w zależności od rodzaju badanych zaawansowanych materiałów. IM2A_W14 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Umiejętności
M_U001 Student potrafi przygotować próbki do pomiarów w dyfraktometrach xrd, spektrometrach IR, mikroskopach SEM, TEM i AFM oraz w aparaturze stosowanej w metodach termicznych. IM2A_U06 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_U002 Student potrafi zaplanować tok badania struktury i właściwości badanych materiałów w oparciu o poznane metody badań. IM2A_U08 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_U003 Student potrafi zinterpretować wyniki badań otrzymane w metodach dyfrakcji XRD, spektroskopii IR, termicznych oraz mikroskopowych . IM2A_U08 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumię potrzebę wykonywania badań laboratoryjnych w sposób zapewniających bezpieczeństwo innym osobom. IM2A_K03 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Zaliczenie laboratorium
M_K002 Student jest świadomy odpowiedzialności za wykonywane badani, twórczo rozwiązuje postawione przed nim zadania i problemy badawcze. IM2A_K07 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Zaliczenie laboratorium
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. audyt.
Ćwicz. lab.
Ćwicz. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt.
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student ma poszerzoną wiedzę na temat metod badań strukturalnych różnych grup materiałów. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student ma poszerzoną wiedzę z zakresu metod: dyfrakcji XRD, spektroskopii IR, metod termicznych oraz mikroskopowych . + - + - - - - - - - -
M_W003 Student posiada pogłebioną wiedzę na temat możliwości i ograniczeń stosowania metod dyfrakcji XRD, spektroskopii IR, termicznych oraz mikroskopowych w zależności od rodzaju badanych zaawansowanych materiałów. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi przygotować próbki do pomiarów w dyfraktometrach xrd, spektrometrach IR, mikroskopach SEM, TEM i AFM oraz w aparaturze stosowanej w metodach termicznych. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zaplanować tok badania struktury i właściwości badanych materiałów w oparciu o poznane metody badań. + - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi zinterpretować wyniki badań otrzymane w metodach dyfrakcji XRD, spektroskopii IR, termicznych oraz mikroskopowych . + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumię potrzebę wykonywania badań laboratoryjnych w sposób zapewniających bezpieczeństwo innym osobom. - - + - - - - - - - -
M_K002 Student jest świadomy odpowiedzialności za wykonywane badani, twórczo rozwiązuje postawione przed nim zadania i problemy badawcze. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Struktura materiałów, teoretyczne podstawy i możliwości aplikacyjn wybranych, zaawansowanych metod badań struktury materii

1. Metody badawcze a struktura materii.
2. Podstawy teoretyczne metod dyfrakcyjnych.
3. Metody doświadczalne dyfrakcji rentgenowskiej.
4. Rentgenowska analiza fazowa.
5. Rodzaje metod spektroskopowych. Podstawy teoretyczne spektroskopii oscylacyjnej.
6. Absorpcyjna spektroskopia w podczerwieni.
7. Spektroskopia efektu Ramana
8. Techniki pomiarowe w spektroskopii oscylacyjnej
9. Analiza termiczna w badaniu materiałów ceramicznych.
10. Analiza termiczna w badaniach właściwości termodynamicznych materiałów.
11. Metody termiczne do wyznaczania przewodnictwa cieplnego – podstawy teoretyczne.
12. Skaningowa mikroskopia elektronowe (SEM)
13. Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM).
14. Mikroskopia elektronowa – metody analityczne (EDX, WDS).
15. Mikroskopia sił atomowych (AFM).

Ćwiczenia laboratoryjne:
Budowa i działanie aparatury badawczej, analiza wyników eksperymentalnych dla wybranych metod badań struktury materiałów

1.Prezentacja wszystkich pracowni i zapoznanie z przepisami BHP.
2.Dyfraktometria proszkowa – przygotowanie próbek i zapozananie z wykorzystywanym oprogramowaniem.
3.Rentgenowska Analiza Fazowa Jakościowa.
4. Rentgenowska Analiza Fazowa Ilościowa
5. Obliczenia strukturalne: wielkość krystalitów i parametry komórki elementarnej.
6. Budowa i działanie spektrometrów IR i Ramana.
7. Metody i techniki pomiarowe spektroskopii oscylacyjnej.
8. Preparatyka próbek w spektroskopii i rejestracja widm.
9. Interpretacja i analiza widm oscylacyjnych.
10. Możliwości pomiarowe zestawu do badań termofizycznych materiałów ceramicznych. Wyznaczanie podstawowych parametrów termodynamicznych wybranego materiału.
11. Wyznaczanie przewodnictwa cieplnego wybranych materiałów.
12.Skaningowa mikroskopia elektronowe (SEM) i transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM) – możliwości badawcze.
13. Mikroskopia elektronowa – zastosowanie metod analitycznych (EDX, WDS).
14.Mikroskopia sił atomowych (AFM)- badanie topografii powierzchni wybranych materiałów.
15. Zajęcia zaliczeniowe.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 112 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 45 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 20 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 5 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

L1, L2, L3, L4 – oceny ze sprawozdania (cztery sprawozdania)
Z – ocena z kolokwium zaliczeniowego z cześci teoretycznej
Wszystkie sprawozdania oraz kolokwium zaliczeniowe muszą byc zaliczone pozytywnie (co najmniej 3.0) .
OK – ocena końcowa
OK = 0.15L1 + 0.15L2 + 0.15L3 + 0.15L4 +0.4Z
Uzyskane oceny odpowiednio wynoszą:
3.0 < OK <3.25 – 3.0 (OK=3.25 – 3.0)
3.25 < OK < 3.75 – 3.5 (OK=3.75 – 3.5)
3.75 < OK < 4.25 – 4.0 (OK=4.25 – 4.0)
4.25 < OK < 4.75 – 4.5 (OK=4.75 – 4.5)
4.75 < OK – 5.0

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw matematyki oraz umiejętność pracy z pakietem Office. Podstawowa wiedza na temat budowy ciał stałych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1.Z. Trzaska Durski i H. Trzaska Durska, „Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej”, PWN
2.J. Chojnacki „Elementy krystalografii chemicznej i fizycznej’’, PWN
3.M. Handke, M. Rokita, A. Adamczyk „Krystalografia i krystalochemia dla ceramików” Wydawnictwa AGH 2008
4.Z. Kęcki „Podstawy spektroskopii molekularnej”, PWN
5.A. Bolewski, W. Żabiński (red) „Metody badań minerałów i skał”, Wyd. Geologiczne
6. D. Schultze, Termiczna analiza różnicowa, PWN, Warszawa, 1974
7. H. Piekarski, Podstawy termodynamiki, Materiały Konferencyjne III SAT, Zakopane, 2002
8. W. Balcerowiak, Różnicowa kalorymetria skaningowa, Materiały Konferencyjne III SAT, Zakopane, 2002
9. W. Balcerowiak, DSC- charakteryzowanie przemian fazowych, Materiały Konferencyjne III SAT, Zakopane, 2002.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Zajęcia laboratoryjne pozwalają zapoznać się z aparaturą badawczą najnowszej generacji i wykonać samodzielnie badania różnego typu materiałów a także inerpretować ich wyniki. Wybrane zaawansowane metody badawcze znajdują swoje zastosowanie w pracach magisterskich oraz doktorskich.