Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Formowanie Przestrzenne Materiałów Ceramicznych
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-2-212-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Kata Dariusz (kata@agh.edu.pl)
Module summary

Studenci posiadają wiedzę z zakresu trójwymiarowego, addytywnego i ubytkowego formowania materiałów ceramicznych w szczególności z użyciem drobnodyspersyjnych proszków. Posiadają wiedzę z zakresu podstawowych zjawisk fizykochemicznych zachodzących w trakcie procesu formowania odpowiedzialnych za jakość uzyskanych wyrobów. Potrafią zaprojektować wirtualny model do drukowania przestrzennegol.

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 potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych IMT2A_K01 Test
M_K002 prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne IMT2A_K03 Test
M_K003 rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii IMT2A_K03 Test
Skills: he can
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; weryfikować poprawność danych; potrafi integrować uzyskane informacje, interpretować, a także wyciągać i formułować wnioski oraz merytorycznie uzasadniać opinie w obszarze nauki o materiałach IMT2A_U01 Test
M_U002 Potrafi zaplanować i przeprowadzić pomiary właściwości użytkowych materiałów oraz interpretować uzyskane wyniki IMT2A_U04 Test
M_U003 Potrafi opracować i przedstawić ustnie rezultaty badań, w języku polskim lub w języku angielskim, stosując techniki wizualizacji komputerowej. IMT2A_U05 Presentation
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma wiedzę o aktualnych trendach rozwojowych inżynierii materiałowej i najistotniejszych nowych materiałach i technologiach materiałowych IMT2A_W03 Test
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod badań właściwości materiałów IMT2A_W04 Test
M_W003 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu wykorzystania nanostruktur tworzyw polikrystalicznych i nanozawiesin w technologiach przemysłowych IMT2A_W03 Test
M_W004 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu projektowania materiałowego produktów o założonej strukturze i właściwościach użytkowych oraz modelowaniu procesów. IMT2A_W03 Test
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
30 15 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 potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych + - - - - - - - - - -
M_K002 prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne - - - - - + - - - - -
M_K003 rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii - - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; weryfikować poprawność danych; potrafi integrować uzyskane informacje, interpretować, a także wyciągać i formułować wnioski oraz merytorycznie uzasadniać opinie w obszarze nauki o materiałach - - - - - + - - - - -
M_U002 Potrafi zaplanować i przeprowadzić pomiary właściwości użytkowych materiałów oraz interpretować uzyskane wyniki - - - - - + - - - - -
M_U003 Potrafi opracować i przedstawić ustnie rezultaty badań, w języku polskim lub w języku angielskim, stosując techniki wizualizacji komputerowej. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma wiedzę o aktualnych trendach rozwojowych inżynierii materiałowej i najistotniejszych nowych materiałach i technologiach materiałowych + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod badań właściwości materiałów + - - - - - - - - - -
M_W003 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu wykorzystania nanostruktur tworzyw polikrystalicznych i nanozawiesin w technologiach przemysłowych + - - - - - - - - - -
M_W004 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu projektowania materiałowego produktów o założonej strukturze i właściwościach użytkowych oraz modelowaniu procesów. + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 58 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 10 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Contact hours 3 h
Module content
Lectures (15h):
tematyka wykładów

I. Metody addytywne wykorzystywane przy formowaniu przestrzennym– zasady projektowania struktur przestrzennych oraz dobór odpowiednich materiałów do formowania, podstawy fizykochemiczne tych metod;
II. Rodzaje metod przyrostowych: Stereolitografia (SLA), Spiekanie Selektywne (SLS), Cladding, Fused Depostiion Modelling (FDM), Laminated Object Manufacturing (LOM), Laser Engineering Net Shaping (LENS), 3D-printing,
III. Synteza i formowanie ubytkowe materiałów przy użyciu lasera – oddziaływanie światła laserowego z materiałami prowadzące do selektywnego odparowania, ablacja, cięcie i trawienie laserowe;
IV. Formowanie z gęstw – reologia zawiesin i nanozawiesin, oddziaływanie cząstek fazy stałej z płynami, zawiesiny reoniestabilne, reopeksja, zjawiska starzenia się zawiesin, działanie i dobór upłynniaczy i plastyfikatorów;
V. Formowanie z gęstw – wykorzystanie zawiesin do odlewania do form porowatych, prasowanie pseudo-izostatyczne z gęstw, odlewanie żelowe;
VI. Metody wytwarzania i formowania struktur przestrzennych dla elektroniki za pomocą technik: HTCC (High Temperature Co-fired Ceramic) i LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics).
VII. Formowanie nanofiltrów włóknistych celem separowania i dezaktywacji wirusów z powietrza i fazy ciekłej: electrospining i rotary jet spinning
VIII. Wytwarzanie kompozytów ziarnistych przy użyciu technik szybkiej konsolidacji z fazy ciekłej i gazowej.
IX. Formowanie materiałów gradientowych dla medycyny i na potrzeby przemysłu lotniczego i wojskowego
X. Podsumowanie

Seminar classes (15h):
Metody addytywne wykorzystywane przy formowaniu przestrzennym

Zajęcia seminaryjne są tematycznie związane z treściami wykładów. Pogłębiana jest
szczegółowa wiedza w obszarze formowania przestrzennego na podstawie najnowszych publikacji omawianych w trakcie zajęć.

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 modułu jest obowiązkowa obecność na zajęciach seminaryjnych oraz przedstawienie prezentacji na zadany temat.

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 jest oceną z zajęć seminaryjnych wystawianą na podstawie jakości przedstawionej prezentacji multimedialnej oraz dyskusji merytorycznej z prowadzącym.

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

W przypadku niemożności przedstawienia prezentacji student zobowiązany jest napisać kolokwium z trzech tematów prezentacji przedstawionych przez innych studentów.

Prerequisites and additional requirements:

Podstawowa wiedza z fizykochemii ciała stałego.

Recommended literature and teaching resources:

1) The Chemistry of Nanomaterials, Synthesis, Properties and Applications, vol.1 i vol.2, Wiley-Vch ed. R. Rao, A. Muller, A. Cheetham, 2004.
2)Functional Nanomaterials; ed. By K.E. Geckler and E. Roseberg, American Scientific Publishers California, 91381-1439, 2006.
3) R. Pampuch; K. Haberko, M. Kordek “ Nauka o procesach ceramicznych”, Wydawnictwo Naukowe
PWN Warszawa 1992,
4) R. Pampuch, „Zarys Nauki o Materiałach” Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 1977

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

1) M. Woźniak, Paweł Rutkowski, Dariusz Kata, Rheological properties and thermal conductivity of
AlN−poly(propyleneglycol) suspensions Heat and Mass Transfer; vol. 52, pp. 103–112, (2016).
2) Nina Orlovskaya, David A. Cullen, Saul H. Lapidus, Dariusz Kata, Paweł Rutkowski, Jerzy Lis In search of the elusive IrB2: can mechanochemistry help?; Journal of Solid State Chemistry vol. 233, pp. 108–119. (2016).
3) M. Schabikowski, J. Tomaszewska, D. Kata, T. Graule, „“Rotary jet-spinning of hematite fibers” Textile
Research Journal; vol. 85(3) pp. 316-324, (2015).
4) M. Woźniak, A. Danelska, D. Kata, M. Szafran, “New anhydrous aluminium nitride dispersions as potential heat-transporting media”, Powder Technology vol. 235, pp.717-722 (2013).
5) P. Rutkowski, D. Kata “Thermal properties of AlN polycrystals obtained by pulse plasma sintering method” Journal of Advanced Ceramics; vol. 2 no. 2, pp. 180–184 (2013)
6) M.Woźniak; A. Danelska; P. Rutkowski, D. Kata; “Thermal conductivity of highly loaded aluminium nitride-poly (propylene glycol) dispersions Int. Journal of Heat and Mass Transfer vol. 65, pp. 592–598 (2013).

Additional information:

brak