Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
.
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-1-067-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Stodolak-Zych Ewa (stodolak@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł składa się z komplementarnych dwóch części: teoretycznej prowadzonej w formie interaktywnego seminarium przygotowującego Studentów do części praktycznej; zadania projektowego wykonywanego podczas drugiej części przedmiotu.

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 Ma świadomość wpływu materiałów kompozytowych opartych o naturalne składniki na rozwój nowoczesnych technologii IMT1A_K02 Project,
Activity during classes
M_K002 Ma świadomość możliwości komercjalizacji nowych technologii, materiałów bądź produktów oraz ich wpływu na środowisko naturalne IMT1A_K01 Project,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Umie zaprojektować materiał kompozytowy z fazą naturalną przeznaczony do konkretnego zastosowania konstrukcyjnego lub funkcjonalnego. IMT1A_U03, IMT1A_U04 Project,
Activity during classes
M_U002 Umie przeprowadzić syntetyczna analizę danych literaturowych i patentowych i na tej podstawie wytypować materiały naturalne o właściwościach dopasowanych do ich funkcji. IMT1A_U01 Project,
Activity during classes
M_U003 Potrafi przygotować projekt prostego układu kompozytowego z udziałem modyfikatora naturalnego oraz zaproponować proces utylizacji tego materiału wraz z jego skutkami dla środowiska naturalnego IMT1A_U03, IMT1A_U04 Project,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Zna metody otrzymywania materiałów kompozytowych zawierających naturalne fazy modyfikujace i wzmacniające IMT1A_W01, IMT1A_W03 Project,
Activity during classes
M_W002 Zna podstawowe metody przydatne w charakteryzowaniu naturalnych materiałów kompozytowych. Rozumie znaczenie doboru komponentów i metod badawczych pod kątem ich zastosowania IMT1A_W04, IMT1A_W03 Project,
Activity during classes
M_W003 Zna ideę , podzial i zakres stosowalności naturalnych materiałów kompozytowych . Zna metody otrzymywania materiałów kompozytowych z naturalna faża modyfikującą IMT1A_W03 Project,
Activity during classes
M_W004 Umie rozróżnić i zakwalifikować odpady powstające w wyniku zużycia się materiałów, rozumie ideę kompostowania, degradacji i recyklingu naturalnych kompozytów IMT1A_W05 Project,
Activity during classes
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 0 0 0 0 0 30 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 Ma świadomość wpływu materiałów kompozytowych opartych o naturalne składniki na rozwój nowoczesnych technologii - - - - - + - - - - -
M_K002 Ma świadomość możliwości komercjalizacji nowych technologii, materiałów bądź produktów oraz ich wpływu na środowisko naturalne - - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Umie zaprojektować materiał kompozytowy z fazą naturalną przeznaczony do konkretnego zastosowania konstrukcyjnego lub funkcjonalnego. - - - - - + - - - - -
M_U002 Umie przeprowadzić syntetyczna analizę danych literaturowych i patentowych i na tej podstawie wytypować materiały naturalne o właściwościach dopasowanych do ich funkcji. - - - - - + - - - - -
M_U003 Potrafi przygotować projekt prostego układu kompozytowego z udziałem modyfikatora naturalnego oraz zaproponować proces utylizacji tego materiału wraz z jego skutkami dla środowiska naturalnego - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna metody otrzymywania materiałów kompozytowych zawierających naturalne fazy modyfikujace i wzmacniające - - - - - + - - - - -
M_W002 Zna podstawowe metody przydatne w charakteryzowaniu naturalnych materiałów kompozytowych. Rozumie znaczenie doboru komponentów i metod badawczych pod kątem ich zastosowania - - - - - + - - - - -
M_W003 Zna ideę , podzial i zakres stosowalności naturalnych materiałów kompozytowych . Zna metody otrzymywania materiałów kompozytowych z naturalna faża modyfikującą - - - - - + - - - - -
M_W004 Umie rozróżnić i zakwalifikować odpady powstające w wyniku zużycia się materiałów, rozumie ideę kompostowania, degradacji i recyklingu naturalnych kompozytów - - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 52 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 4 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 14 h
Contact hours 4 h
Module content
Seminar classes (30h):

Przedmiot składa się z części teoretycznej i części praktycznej. W zakres części teoretycznej wchodzą następujące zagadnienia:
1.Surowce naturalne pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, idea, klasyfikacja, możliwości i korzyści ze stosowania naturalnych składowych w materiałach kompozytowych.
2.Surowce pochodzenia drzewnego, budowa i właściwości drewna, wpływ klimatu na strukturę i jakość drewna, różne formy surowców pochodzenia drzewnego. Możliwości wykorzystania różnych form pochodzenia oddrzewnego w materiałach konstrukcyjnych i funkcjonalnych. Linie technologiczne do produkcji komponentów dla kompozytów pozyskanych z drewna.
3.Rośliny włókniste z możliwością pozyskania włókien długich i krótkich, rodzaje roślin włóknistych (len, konopie, sizal, kokos, juta, itd.) właściwości i charakterystyka tych włókien, linie technologiczne do obróbki włókien naturalnych.
4.Celuloza – charakterystyka związku, rożne jej formy (włókna, krótkie włókna, proszki, nanoproszki), właściwości, metody pozyskiwania celulozy z roślin i przy pomocy bakterii (bionanoceluloza). Technologie produkcji wyrobów kompozytowych zawierających naturalne komponenty w swojej strukturze (od włókien po nanoformy).
5.Gospodarka odpadami, klasyfikacja odpadów wg ustawy o odpadach, właściwości i możliwości degradacyjne kompozytów zawierających naturalne metody utylizacji, możliwość odzysku i zagrożenia dla środowiska. Recykling kompozytów, opłacalność ich ponownego wykorzystania oraz ogólnego zastosowania w aspekcie problemów globalnych tj. kryzys surowcowy, energetyczny, problemy z wodą pitną i ochrony środowiska
6.Rozwój różnych gałęzi przemysłu opartych o materiały kompozytowe z naturalnym modyfikatorem (np.; budownictwo, motoryzacja, przemysły opakowaniowej). Kierunki rozwoju i ograniczenia przemysłu z udziałem kompozytów naturalnych.
7.Naturalne matryce polimerowe, pochodzenia roślinnego lub odzwierzęcego, metody wytwarzania, możliwości projektowania materiałów kompozytowych w 100% biodegradowalnych nie podlegających ustawie o odpadach z możliwością kompostowania lub przetwarzania po czasie użytkowania.

W części praktycznej Studenci przygotowują projekt elementu użytkowego (np konstrukcyjnego, funkcjonalnego) zawierającego tradycyjny materiał kompozytowy który należy zastąpić kompozytem z fazą naturalną. Projekt będzie polegał odpowiednim dobraniu surowców, metody wytwarzania a następnie przewidywaniem spodziewanych właściwości takiego tworzywa, oszacowaniu kosztów produktu, recyklingu lub utylizacji zużytego elementu. Wybrane projekty kompozytów naturalnych wykonane w ramach zajęć praktycznych zostaną wytworzone w labolatorium z udzialem studentów a ich właściwości przetestowane w sposób praktyczny (właściwości mechaniczne, fizykochemiczne i in.).

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • 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 uzyskania zaliczenia jest uczestnictw w dwóch składowych modułu oraz rozwiązanie postawionego problemu konstrukcyjnego. W ramach podsumowania zajęć i weryfikacji treści przekazywanych podczas jego trwania Studenci zobowiązani są do napisania kolokwium zaliczeniowego.
Zaliczenie poprawkowe dotyczy tylko kolokwium zaliczeniowego.

Participation rules in classes:
  • 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:

Aktywne uczestnictwo w zajęciach seminaryjnych oraz przygotowanie projektu stanowi 0.6 części oceny końcowej, ocena z kolokwium zaliczeniowego stanowi 0.4 wagi oceny końcowej.

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

Indywidualne konsultacje oaz samodzielne zapoznanie się z tematyka poruszaną podczas opuszczonych przez Studenta zajęć

Prerequisites and additional requirements:

Wiedza z zakresu budowy i właściwości materiałów ze szczególnym uwzględnieniem materiałów kompozytowych

Recommended literature and teaching resources:

1. R.D.S.G. Campilho, Natural Fiber Composites, CRC Press 2015
2. Douglas D. Stokke, Qinglin Wu, Guangping Han, Christian V. Stevens, Introduction to Wood and Natural Fiber Composites 1st Edition, Willey 2016
3. Vijay Kumar Thakur, Green Composites from Natural Resources, CRC Press 2013

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

1. E. Stodolak-Zych, A. Benko, P. Szatkowski, E. Długon, M. Nocun, C. Paluszkiewicz, M. Błazewicz, Spectroscopic studies of the influence of CNTs on the thermal conversion of PAN fibrous membranes to carbon nanofibers, Journal of Molecular Structure 1126 (2016) 94–102.
2. B. Szaraniec, A. Morawska-Chochół, E. Stodolak-Zych, Degradation of composites based on raw materials for orthopedic equipment, Engineering of Biomaterials 15 (2012) 116–117
3. K. Gren, P. Szatkowski, J. Chlopek, Characteristics of failure mechanisms and shear strength of sandwich composites, Composites Theory and Practice 16 (2016) 255–259.
4. K. Pielichowska, P. Szatkowski, Polyurethane-based phase change materials with graphene, Modern polymeric materials for environmental applications including COST MP1105 Workshop ‘Nanoparticles for flame retardancy: challenges and risks’ 5 (2013) 129–134.
5. T. Gumuła, P. Szatkowski Regeneration efficiency of composites containing two-sized capillaries, Polymer Composites 37 (2016) 1223–1230.

Additional information:

None