Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Technologia materiałów ceramicznych
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-2-107-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
Responsible teacher:
prof. nadzw. dr hab. inż. Bućko Mirosław (bucko@agh.edu.pl)
Module summary

Zakres tematyczny wykładów obejmuje wiedzę na temat wszystkich procesów używanych w przemyśle materiałów ceramicznych a także szczegółowe omówienie podstawowych technologii zarówno materiałów tradycyjnych jak i zaawansowanych.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje IMT2A_K03 Test,
Oral answer,
Presentation,
Scientific paper
M_K002 Ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowe IMT2A_K02, IMT2A_K03 Test,
Oral answer,
Presentation,
Scientific paper
Skills: he can
M_U001 Potrafi przeprowadzić ilościową ocenę zapotrzebowania na surowce i ocenę teoretycznej wydajności procesów technologicznych. IMT2A_U04 Test,
Oral answer,
Presentation
M_U002 Potrafi opisać przebieg zjawisk fizykochemicznych zachodzących w procesach technologicznych IMT2A_U05, IMT2A_U01 Test,
Oral answer,
Presentation,
Report
M_U003 Posiada umiejętność doboru procesów technologicznych do wytwarzania i przetwórstwa materiałów IMT2A_U04 Test,
Oral answer,
Presentation,
Scientific paper
M_U004 Posiada przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym, zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą, potrafi ocenić wpływ wytwarzanych produktów na bezpieczeństwo obiektów i urządzeń inżynierskich oraz środowiska naturalnego. IMT2A_U03 Test,
Oral answer,
Presentation,
Scientific paper
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma elementarną wiedzę z zakresu mechaniki i konstrukcji maszyn niezbędną do projektowania materiałów konstrukcyjnych IMT2A_W01, IMT2A_W03 Activity during classes,
Test,
Oral answer,
Presentation,
Scientific paper
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu wytwarzania tworzyw ceramiki klasycznej i nowoczesnych tworzyw ceramicznych i polimerowych, w tym kompozytów i nanokompozytów IMT2A_W01, IMT2A_W03 Activity during classes,
Test,
Oral answer,
Presentation
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 30 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje - - - - - + - - - - -
M_K002 Ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowe - - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi przeprowadzić ilościową ocenę zapotrzebowania na surowce i ocenę teoretycznej wydajności procesów technologicznych. - - - - - + - - - - -
M_U002 Potrafi opisać przebieg zjawisk fizykochemicznych zachodzących w procesach technologicznych - - - - - + - - - - -
M_U003 Posiada umiejętność doboru procesów technologicznych do wytwarzania i przetwórstwa materiałów - - - - - + - - - - -
M_U004 Posiada przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym, zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą, potrafi ocenić wpływ wytwarzanych produktów na bezpieczeństwo obiektów i urządzeń inżynierskich oraz środowiska naturalnego. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma elementarną wiedzę z zakresu mechaniki i konstrukcji maszyn niezbędną do projektowania materiałów konstrukcyjnych + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu wytwarzania tworzyw ceramiki klasycznej i nowoczesnych tworzyw ceramicznych i polimerowych, w tym kompozytów i nanokompozytów + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 59 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 h
Preparation for classes 4 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 6 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Lectures (30h):

Zakres tematyczny wykładów:
1. Technologie proszków ceramicznych, sposoby opisu właściwości proszków, metody ich charakterystyki;
2. Rozdrabnianie proszków – kruszenie, mielenie, urządzenia do rozdrabniania;
3. Przygotowanie proszków – filtrowanie, granulacja;
4. Formowanie na mokro – odlewanie z gęstw do form gipsowych, gel-casting, odlewanie folii,
5. Formowanie z mas plastycznych – wtrysk, wyciskanie, obróbka plastyczna,
6. Formowanie z proszków – prasowanie,
7. Spiekanie – modele spiekania, zjawiska zachodzące w trakcie spiekania, spiekanie z dużą ilością fazy ciekłej, techniki spiekania;
8. Obróbka mechaniczna wyrobów – szlifowanie, cięcie, polerowanie, obróbka skrawaniem;
9. Technologie – produkcja porcelany, produkcja płytek, produkcja ceramiki sanitarnej, produkcja materiałów ogniotrwałych, produkcja wyrobów korundowych i cyrkonowych, produkcja elementów elektronicznych;

Seminar classes (15h):

Tematyka Seminariów
1. Surowce ceramiczne – surowce naturalne, surowce syntetyczne, ogólny podział, sposoby pozyskiwania, sposoby uzdatniania, oczyszczanie, substancje niepożądane w zależności od rodzaju tworzywa, ograniczenia w stosowaniu surowców, zagadnienia związane ze zmianą składu chemicznego surowców, ujednorodnianie, źródła i sposoby otrzymywania surowców syntetycznych, etc.
2. Technologia a niezawodność materiałów – przyczyny zawodności materiałów ceramicznych, moduł Weibulla, wpływ różnych czynników na wielkość wad (Lange), technologiczne sposoby poprawy niezawodności – usuwanie wad powierzchniowych, kontrola mikrostruktury, dobór morfologii, proszków, etc.
3. Metody otrzymywania proszków – powtórzenie z Materiałów Ceramicznych, sposoby prowadzenia preparatyki różnymi metodami, właściwości proszków w zależności od metody (wielkości ziaren, agregacja i aglomeracja), metody o dużej wydajności, ograniczenia chemiczne, proszki specjalne, etc.
4. Wpływ technologii na właściwości cieplne – podstawowe wiadomości o transporcie ciepła w ciele stałym, jak zmienia się przewodność z temperaturą, wpływ struktury i mikrostruktury materiału na właściwości cieplne, materiały o skrajnie wysokiej i skrajnie niskiej przewodności, technologia materiałów o wysokiej przewodności (rozrost ziaren, oczyszczanie granic, oczyszczanie struktury – AlN, SiC, grafen), technologia materiałów o niskiej przewodności (tworzenie mikrostruktur porowatych, konsolidacja materiałów włóknistych), etc.
5. Wpływ technologii na właściwości mechaniczne – podstawowe informacje o właściwościach mechanicznych (wytrzymałość, odporność, twardość, ścieralność, wstrząs cieplny, udar), wpływ mikrostruktury na właściwości mechaniczne (wielkość ziaren, kształty ziaren, anizotropia, porowatość, naprężenia resztkowe), technologie materiałów konstrukcyjnych tlenkowych i kowalencyjnych, etc.
6. Wpływ technologii na właściwości funkcjonalne – podstawowe informacje o właściwościach funkcjonalnych (elektryczne, magnetyczne, optyczne, bio), zależności tych właściwości od mikrostruktury (zwłaszcza nano), technologie materiałów przeźroczystych, technologie dielektryków (porcelana elektrotechniczna, materiały kondensatorowe) i półprzewodników (cienkie i grube warstwy), otrzymywanie ferrytów (spiekanie z fazą ciekłą, wpływ dodatków na właściwości), etc.
7. Kształtowanie mikrostruktury technologią – rodzaje mikrostruktury, “idealna” mikrostruktura w zależności od zastosowania, wpływ poszczególnych operacji technologicznych na parametry mikrostruktury (wpływ stanu wyjściowego na mikrostrukturę, możliwości redukcji porowatości, rozrost ziaren,…),
8. Nadawanie kształtu i obróbka wyrobów – możliwości i ograniczenia podstawowych metod formowania w nadawaniu kształtów, możliwości obróbki powierzchniowej,
9. Kontrola procesów technologicznych – rozkład wielkości ziaren i rozkład wielkości porów i ich wpływ na procesy formowania i konsolidacji, metody badania procesu spiekania (wyznaczanie kinetyki i temperatur charakterystycznych), badanie podstawowych właściwości uformowanych wyrobów, zagadnienia kontroli jakości, etc.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia zajęć seminaryjnych jest uzyskanie pozytywnej oceny z prezentacji, sprawdzianów oraz aktywności w trakcie zajęć. Warunkiem dopuszczenia do kolokwium zaliczeniowego jest uzyskanie pozytywnej oceny z zajęć seminaryjnych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,5 x ocena z zajęć seminaryjnych + 0,5 x ocena z kolokwium zaliczeniowego;

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wyrównywanie zaległości będzie odbywać się w trakcie indywidualnych spotkań ze studentami.

Prerequisites and additional requirements:

brak

Recommended literature and teaching resources:

R. Pampuch „Współczesne materiały ceramiczne” AGH, Kraków 2005
L. Stobierski „Ceramika węglikowa” AGH, Kraków 2005
S. Somiya (ed) Handbook of Advanced Ceramics Acad.Press 2003
J. F. Shackelford et all Ceramic and Glas Materials Springer 2008
M. Scheffler ed. Celular Ceramics Wiley-VCH 2005

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None