Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Podstawy nauki o materiałach
Tok studiów:
2015/2016
Kod:
BIS-2-206-IM-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria mineralna
Kierunek:
Inżynieria Środowiska
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. nadzw. dr hab. inż. Bućko Mirosław (bucko@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. nadzw. dr hab. inż. Bućko Mirosław (bucko@agh.edu.pl)
dr inż. Zientara Dariusz (zientara@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 szczegółową wiedzę na temat właściwości wszystkich grup materiałów: metali, ceramiki, polimerów i kompozytów. Egzamin
M_W002 Student umie wykazać złożone zależności pomiędzy sposobem otrzymywania, mikrostrukturą a właściwościami materiałów. Egzamin
M_W003 Student posiada podstawową wiedzę na temat wybranych technologii materiałowych. Egzamin
M_W004 Student ma ogólną wiedzę na temat sposobów wykorzystania i podstawowych zastosowań wszystkich grup materiałów Egzamin
M_W005 Student potrafi określić metodę badania danego typu właściwości wybranych grup materiałów. Egzamin
Umiejętności
M_U001 Student umie przeprowadzić pomiar wybranych właściwości materiałów. Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student potrafi interpretować wyniki badań właściwości wszystkich grup materiałów. Sprawozdanie
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość dostosowania do pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadanie Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
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 Student ma szczegółową wiedzę na temat właściwości wszystkich grup materiałów: metali, ceramiki, polimerów i kompozytów. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student umie wykazać złożone zależności pomiędzy sposobem otrzymywania, mikrostrukturą a właściwościami materiałów. + - - - - - - - - - -
M_W003 Student posiada podstawową wiedzę na temat wybranych technologii materiałowych. + - - - - - - - - - -
M_W004 Student ma ogólną wiedzę na temat sposobów wykorzystania i podstawowych zastosowań wszystkich grup materiałów + - - - - - - - - - -
M_W005 Student potrafi określić metodę badania danego typu właściwości wybranych grup materiałów. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student umie przeprowadzić pomiar wybranych właściwości materiałów. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi interpretować wyniki badań właściwości wszystkich grup materiałów. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość dostosowania do pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadanie - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Wprowadzenie do nauki o materiałach – zależności: budowa – właściwości – otrzymywanie zastosowanie; powstanie i rozwój inżynierii materiałowej, definicja materiału inżynierskiego, podział ogólny materiałów, tworzywa metaliczne, polimery i materiały ceramiczne, podstawowe właściwości różnych grup materiałów.
2. Stan krystaliczny – budowa krystalograficzna, budowa rzeczywista kryształów – defekty punktowe, liniowe i płaskie, podstawy krystalizacji, krystalizacja z fazy gazowej, stopu i roztworu, metody otrzymywania monokryształów, zastosowanie monokryształów.
3. Stan szklisty – definicja stanu szklistego, warunki powstawania szkła, substancje szkłotwórcze, budowa szkieł ceramicznych, otrzymywanie materiałów szklistych, podstawowe właściwości szkieł, zastosowanie tworzyw szklistych.
4. Materiały polikrystaliczne – budowa polikryształów, pojęcie mikrostruktury, elementy i cechy mikrostruktury, metody otrzymywania polikryształów, polikryształy wielofazowe, cermetale, tworzywa hydrauliczne.
5. Formy materiałów inżynierskich – układy zdyspergowane, charakterystyka proszków, włókna metaliczne ceramiczne i polimerowe, whiskery, rodzaje i podział warstw, laminaty, materiały gradientowe, materiały kompozytowe, zastosowanie poszczególnych grup materiałów, podstawowe ich właściwości.
6. Właściwości sprężyste materiałów – podstawy teorii sprężystości, moduł Younga, makroskopowe ujęcie właściwości mechanicznych, właściwości sprężyste monokryształów, wytrzymałość teoretyczna, wpływ mikrostruktury na zjawisko sprężystości.
7. Właściwości plastyczne materiałów – mechanizmy odkształcenia plastycznego, charakterystyka materiałów lepkosprężystych, pełzanie, mapy Ashby’ego.
8. Pękanie materiałów – wytrzymałość statyczna, dynamiczna i zmęczeniowa, próby rozciągania, zginania, ściskania i skręcania, mechanika pękania, współczynnik koncentracji naprężeń, odporność materiałów na kruche pękanie, energia pękania, defekt krytyczny wpływ mikrostruktury na odporność materiałów, teoria Weibulla.
9. Właściwości cieplne materiałów – zjawiska wysokotemperaturowe, mechanizm przewodzenia ciepła materiałów jedno i wielofazowych, rozszerzalność cieplna, naprężenia cieplne I i II rodzaju, odporność materiałów na wstrząsy cieplne, materiały ogniotrwałe i żaroodporne.
10. Właściwości elektryczne materiałów – ogólny podział przewodników elektrycznych, mechanizm przewodzenia ładunków elektrycznych w ciele stałym, polaryzacja dielektryczna, stała dielektryczna, nadprzewodnictwo, przewodniki elektronowe, zjawisko półprzewodnictwa i półprzewodniki, przewodniki jonowe, izolatory, ferroelektryki.
11. Właściwości magnetyczne materiałów – zjawiska magnetyczne w ciałach stałych, para- dia- i ferromagnetyzm, histereza magnetyczna, materiały magnetycznie twarde i miękkie, ferryty.
12. Właściwości optyczne materiałów – zjawiska załamania, odbicia i absorpcji światła w materiałach, powstawanie barwy, barwa monokryształów i ciał amorficznych, pigmenty i ich wykorzystanie, materiały optyczne, światłowody, optoelektronika.

Ćwiczenia laboratoryjne:

1. Ilościowa analiza mikrostruktury materiałów;
2. Właściwości sprężyste i wytrzymałość materiałów;
3. Wytrzymałość teoretyczna i rzeczywista włókien ceramicznych i polimerowych;
4. Twardość i odporność na kruche pękanie;
5. Właściwości cieplne i termomechaniczne materiałów;
6. Odporność na wstrząs cieplny;
7. Właściwości optyczne materiałów ceramicznych;
8. Właściwości elektryczne rezystorów liniowych, PTC i NTC.
9. Właściwości magnetyczne różnych grup materiałów.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 112 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

ocena końcowa = 0,25 × ocena z laboratorium + 0,75 × ocena z egzaminu

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. R. Pampuch, Budowa i Właściwości Materiałów Ceramicznych, Wyd. AGH, Kraków, 1995;
2. R. Pampuch, Współczesne Materiały Ceramiczne, Ucz. Wyd. Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2005;
3. M.F. Ashby, D.R.H. Jones, Materiały Inżynierskie, WNT, Warszawa, 1995;
4. L.A. Dobrzański Metaloznawstwo z Podstawami Nauki o Materiałach, WNT, Warszawa, 1996;
5. M. Blicharski, Wstęp do Inżynierii Materiałowej, Wyd. AGH, Kraków, 1995;
6. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia Ciała Stałego, PWN, Warszawa, 1975;
7. F. Nadachowski, S. Jonas, W. Ptak, Wstęp do Projektowania Technologii Ceramicznych, Wyd. AGH, Kraków, 1999;
8. R. Pampuch, K. Haberko, M. Kordek, Nauka o Procesach Ceramicznych, PWN, Warszawaa, 1992;
9. Laboratorium z Nauki o Materiałach, praca zbiorowa pod red. J. Lisa, skrypt AGH SU 1566, wyd. AGH , Kraków 2000;

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

1. Strona przedmiotu z pełnym zestawem informacji (prezentacje, instrukcje do ćwiczeń, itp.) w przygotowaniu;
2. Zajęcia laboratoryjne odbywają się w Laboratorium Nauki o Materiałach WIMiC AGH, budynek B-8, II p.;