Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Kod Program studiów
CTC-2-308-TC-s Technologia Chemiczna (Technologia ceramiki i materiałów ogniotrwałych) - stacjonarne studia II stopnia
CTC-2-404-TC-s Technologia Chemiczna (Technologia ceramiki i materiałów ogniotrwałych) - stacjonarne studia II stopnia
CCB-2-305-s Chemia Budowlana - stacjonarne studia II stopnia
CTC-2-304-TS-s Technologia Chemiczna (Technologia szkła i powłok amorficznych) - stacjonarne studia II stopnia
CIM-2-314-BK-s Inżynieria Materiałowa (Biomateriały i kompozyty) - stacjonarne studia II stopnia
CIM-2-315-MN-s Inżynieria Materiałowa (Mikro i nanotechnologie materiałowe) - stacjonarne studia II stopnia
CIM-2-314-MF-s Inżynieria Materiałowa (Materiały funkcjonalne) - stacjonarne studia II stopnia
CCE-2-314-WC-s Ceramika (Wzornictwo ceramiki i szkła) - stacjonarne studia II stopnia
CCE-2-314-CT-s Ceramika (Ceramika techniczna i konstrukcyjna) - stacjonarne studia II stopnia
CCE-2-314-MK-s Ceramika (Materiały dla konserwacji i rewitalizacji) - stacjonarne studia II stopnia
CIM-2-005-MN-s Inżynieria Materiałowa (Mikro i nanotechnologie materiałowe) - stacjonarne studia II stopnia
CTC-2-002-TC-s Technologia Chemiczna (Technologia ceramiki i materiałów ogniotrwałych) - stacjonarne studia II stopnia
CIM-2-314-FM-s Inżynieria Materiałowa (Functional Materials) - stacjonarne studia II stopnia
CTC-2-301-TM-s Technologia Chemiczna (Technologia materiałów budowlanych) - stacjonarne studia II stopnia
CIM-2-007-MF-s Inżynieria Materiałowa (Materiały funkcjonalne) - stacjonarne studia II stopnia
CIM-2-005-BK-s Inżynieria Materiałowa (Biomateriały i kompozyty) - stacjonarne studia II stopnia
CTC-2-005-AK-s Technologia Chemiczna (Analityka i kontrola jakości) - stacjonarne studia II stopnia
CTC-2-039-AK-s Technologia Chemiczna (Analityka i kontrola jakości) - stacjonarne studia II stopnia
CCB-1-015-s Chemia Budowlana - stacjonarne studia I stopnia
CIM-1-040-s Inżynieria Materiałowa - stacjonarne studia I stopnia
CTC-1-061-s Technologia Chemiczna - stacjonarne studia I stopnia
CCE-1-005-s Ceramika - stacjonarne studia I stopnia
Informacje ogólne:
Nazwa:
Introduction to ceramic coatings (Prof. T. Troczyński)
Tok studiów:
2015/2016
Kod:
CIM-2-314-FM-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Functional Materials
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Chłopek Jan (chlopek@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
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 students will be able to describe key features of major coating techniques IM2A_W14, IM2A_W15 Egzamin
M_W002 students will be able to understand processing methods for major ceramic coatings categories IM2A_W14, IM2A_W15 Egzamin
Umiejętności
M_U001 students will be able to design a simple process for coating / SM application to achieve improved surface functionality including: thermal; wear; corrosion protection, biological; electronic; hydrofobic / hydrofilic functions IM2A_U11 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Udział w dyskusji
M_U002 students will be able to: propose techniques for coatings evaluation, initiate research on new coating techniques, rapidly engage in studying / developing ceramic coatings methods and processes well beyond this course. IM2A_U11 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Udział w dyskusji,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 students will be able to describe key features of major coating techniques - - - - - + - - - - -
M_W002 students will be able to understand processing methods for major ceramic coatings categories - - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 students will be able to design a simple process for coating / SM application to achieve improved surface functionality including: thermal; wear; corrosion protection, biological; electronic; hydrofobic / hydrofilic functions - - - - - + - - - - -
M_U002 students will be able to: propose techniques for coatings evaluation, initiate research on new coating techniques, rapidly engage in studying / developing ceramic coatings methods and processes well beyond this course. - - - - - + - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Zajęcia seminaryjne:
Introduction to ceramic coatings

COURSE CONTENT – DETAILS:

Module 0: Course Introduction
Course Overview, Learning Objectives and Expectations
Surface Engineering with Inorganic Coatings: Overview
Introduction to M1: Thick Film and Thermal Spray Coatings
Introduction to M2: Vapor Deposition Coatings
Introduction to M3: Solution Coatings
Introduction to M4: Surface Modification

Module 1: Thick-Film Coatings by melting-solidification (thermal spray)
Thermal Spray (TS) Coatings – Overview
TS Processing Steps and Process Control
TS Variants Overview: HVOF, Wire, Plasma
Plasma Spraying of Ceramics and Metals
TS Coatings Characterization
Case Study: Thermal Barrier Coatings by TS and PVD

Module 2: Thin Film Coatings from vapor (PVD, CVD)
Thin Film Coatings – Introduction and Review
CVD: Process characteristics
CVD Reactors and Reactions
CVD Variants:
Combustion Chemical Vapour Deposition: CCVD
Flame Pyrolysis FP and Spray Pyrolysis SP
Applications of CVD
Mechanics of Thin Films
Case Study: Thin Film Si Solar Cells by CVD

Module 3: Thin Film Coatings from solution (sol-gel, electrochemical)
Sol – Gel (SG) Processes
Overview and Stages of SG
Sol as Colloid: The Zeta Potential and Double Layer
Hydrolysis and Condensation of Sols: Salts and Alkoxides
Examples: Sol-Gel Processes for Silica, Alumina, Titania
Sol – Gel Coatings Deposition: Dip; Spin; Spray
Drying and Sintering of SG Films
Applications of Sol-Gel Ceramic Coatings
Electro-Coatings from Solution
Electro-Plating
Electroless-Plating
Anodizing
Case Study: Deposition of Bio-Ceramic Coatings on Cardiovascular Stents

Module 4: Surface Modification Techniques
Introduction to Surfaces
Surface Modification Categories:
Above Surface
On-Surface
Below Surface

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 28 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 14 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 1 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

All course activities are in English. The first assignment starts immediately on April and involves writing and emailing to Prof. Tom Troczynski short CV (“Resume”) including photo and short statement of previous experiences with ceramic coatings (this assignment is worth 3% of the course mark).

The technical part of the course starts on-line and will continue at AGH in 3 Modules in 4 days of intensive ~6hrs activities usually on May. There is also 0.5hr meeting (“consultation”) of groups of 2 students with Prof. Tom Troczynski, to clarify all questions/issues related to the course materials. Students performance and activity during the meetings will be marked (worth up to 10% of the course mark). The 1.5hr written exam (45 multiple-choice questions, worth 45% of the course mark) is at the end of the course. The exam results will be reviewed immediately after the exam.

The on-line course component will require students to respond to Prof. Tom Troczynski with short answers related to the Introductory Reading Assignments (IRA) for the Modules 1,2,3. The IRA assignments (chapters of the textbook “Ceramic Materials – Science and Engineering” (CMSE) by C. Carter and M. Norton, 2007 Springer Science) will be delivered to students by e-mail. All on-line assignments contribute 18% to the course mark (5% per technical assignments + 3% for the CV).

Students will also receive all materials for the course compiled on a CD, including reading assignments (IRA, ARA), copies of lectures and additional reading materials.

Each of the 3 Modules includes:

(1) Introductory Reading Assignment (IRA) and Advanced Reading Assignment (ARA)
(2) Entry quiz EQ, individual (7% crs mark) and team (2%): 10 Multiple Choice (MC) questions on IRA
(3) 3 hrs of lectures (A, B, C): expand on the topics covered by IRA and ARA. The lectures will be delivered through MS Power Point presentations (copies delivered to students by email/on CD).
(4) ~1 hr of tutorial: free-form discussion to review/clarify the IRA, ARA and the lecture materials.

The Modules topics are as follows:

Module 1: Thick-Film Coatings by melting-solidification (thermal spray)
Module 2: Thin Film Coatings from vapor (PVD, CVD)
Module 3: Thin Film Coatings from solution (sol-gel, electrochemical)
Module 4: Surface Modification Techniques (for self study only; NOT part of the course or the exam)

Marking: The course final mark includes the marks from the on-line assignments (18%), Day 1,2,3 entry quizzes individual (21%) and team (6%), activity/performance during the Day 4 consultation sessions (10%), and the Day 5 exam. The final exam (45 multiple choice questions) covers all aspects of the Modules 1, 2, 3 in particular IRA, lectures, and the essentials of ARA and is worth 45% of the final course mark.

COURSE ACTIVITIES:
- Lecture
- Tutorial
- Quiz: individual + team
- Final Exam

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Students are expected to:
- Actively participate in all classes and tutorials
- Follow the teaching, guidance and advice of TT
- Contact TT frequently in all course related matters
- Read, understand, and recall the main concepts presented in IRA, ARA and the lecture materials for the 3 Modules
- Make best effort in all individual and team exams

TT is expected to be effective teacher through:
- Clarifying what students were expected to learn
- Communicating the subject matter effectively
- Helping inspire interest in learning the subject matter
- Fair evaluation of student learning
- Showing concern for student learning

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1) Selected Chapters of “Ceramic Materials – Science and Engineering” (CMSE) by C. Carter and M. Norton, 2007 Springer Science (Introductory Reading Assignments)
2) Advanced Reading Assignments – customized text compiled by TT for each Module

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Lecturer:
Dr. Tom Troczynski, Professor of Ceramics,
University of British Columbia, Materials Eng. Dept., Vancouver, Canada

COURSE OBJECTIVES:
At course end students will be able to:
- Describe key features of major coating techniques
- Understand processing methods for major CC categories
- Design a simple process for coating / SM application to achieve improved surface functionality including: thermal; wear; corrosion protection, biological; electronic; hydrofobic / hydrofilic functions
- Propose techniques for coatings evaluation
- Initiate research on new coating techniques
- Rapidly engage in studying / developing CC methods and processes well beyond this course