Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Kompozyty
Course of study:
2019/2020
Code:
MIMT-2-220-s
Faculty of:
Metals Engineering and Industrial Computer Science
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. Szczepanik Stefan (szczepan@metal.agh.edu.pl)
Module summary

Student otrzymuje wiedzę z zakresu wytwarzania materiałów kompozytowych o osnowie metalowej umocnionych cząstkami oraz ceramicznej i polimerowej wzmocnionych włóknami, projektowania własności, doboru parametrów wytwarzania oraz badaniach ich własności

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 Potrafi przedstawić informacje dotyczące osiągnięć w inżynierii materiałowej IMT2A_K01 Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Umie dobrać poprawne parametry wybranych procesów wytwarzania lub przetwórstwa kompozytów, ma wiedzę o przebiegu tych procesów oraz potrafi przeprowadzić konieczne podczas ich realizacji pomiary IMT2A_U04 Activity during classes,
Test,
Report
M_U002 Ma wiedzę o projektowaniu własności kompozytów IMT2A_U04 Activity during classes,
Test,
Report
M_U003 Potrafi określić własności wybranych kompozytów, ma umiejętność stosowania koniecznych do tego technik badawczych oraz potrafi opracować i zinterpretować otrzymane wyniki. IMT2A_U04 Activity during classes,
Test,
Report
M_U004 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury i innych źródeł oraz posiada umiejętność ich publicznej prezentacji IMT2A_U01 Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Potrafi scharakteryzować materiały kompozytowe, dokonać ich podziału oraz zna ich zastosowanie IMT2A_W03 Examination
M_W002 Zna porocesy wytwarzania wybranych tworzych kompozytowych IMT2A_W03 Examination
M_W003 Zna technologie wytwarzania kompozytów IMT2A_W03 Examination
M_W004 Wie jak określić wybrane właściwości wyrobów, ma umiejętność stosowania koniecznych do tego nowoczesnych technik badawczych oraz potrafi opracować i zinterpretować otrzymane wyniki IMT2A_W03 Examination
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
56 28 0 14 0 0 14 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 Potrafi przedstawić informacje dotyczące osiągnięć w inżynierii materiałowej + - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Umie dobrać poprawne parametry wybranych procesów wytwarzania lub przetwórstwa kompozytów, ma wiedzę o przebiegu tych procesów oraz potrafi przeprowadzić konieczne podczas ich realizacji pomiary - - + - - - - - - - -
M_U002 Ma wiedzę o projektowaniu własności kompozytów - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi określić własności wybranych kompozytów, ma umiejętność stosowania koniecznych do tego technik badawczych oraz potrafi opracować i zinterpretować otrzymane wyniki. - - + - - - - - - - -
M_U004 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury i innych źródeł oraz posiada umiejętność ich publicznej prezentacji - - + - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Potrafi scharakteryzować materiały kompozytowe, dokonać ich podziału oraz zna ich zastosowanie + - + - - + - - - - -
M_W002 Zna porocesy wytwarzania wybranych tworzych kompozytowych + - - - - + - - - - -
M_W003 Zna technologie wytwarzania kompozytów + - + - - + - - - - -
M_W004 Wie jak określić wybrane właściwości wyrobów, ma umiejętność stosowania koniecznych do tego nowoczesnych technik badawczych oraz potrafi opracować i zinterpretować otrzymane wyniki + - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 138 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 h
Preparation for classes 30 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (28h):

1.Podział materiałów kompozytowych,ich charakterystyka i zastosowanie.
2. Materiały metaliczne stosowane na osnowę, na jej wzmocnienie i umocnienie.
3. Materiały ceramiczne stosowane na osnowę, na jej wzmocnienie i umocnienie.
4. Materiały polimerowe stosowane na osnowę kompozytów.
5. Procesy wytwarzanie materiałów kompozytowych na osnowie polimerowej lub ceramicznej.
6.Procesy wytwarzania materiałów kompozytowych na osnowie metalowej i badania własności.
7. Przykłady procesów wytwarzania wyrobów z materiałów kompozytowych i ich zastosowania.
8.Zastosowanie druku 3D do wytwarzania wyrobów kompozytowych.
9. Oddziaływanie na strukturę metali i stopów w wyniku przeróbki plastycznej i obróbki cieplnej półwyrobów wytwarzanych w procesach metalurgicznych i metodą metalurgii proszków.
10. Mechaniczne wytwarzanie stopów i materiałów kompozytowych.
11. Wytwarzanie intermetali w procesach SHS i przeróbki plastycznej.
12. Wybrane zagadnienia mechaniki kompozytów.
13.Metody badań własności kompozytów.
14. Projektowanie własności kompozytów i numeryczna analiza wytrzymałości konstrukcji.

Laboratory classes (14h):

1. Wyciskanie materiałów kompozytowych i wielowarstwowych na osnowie metalicznej.
2. Analiza numeryczna MES procesu wyciskania kompozytów.
3. Ciągnienie kompozytów na osnowie metalowej z cząstkami fazy nie reagującej z osnową.
4. Badania własności mechanicznych materiałów kompozytowych.
5. Wytwarzanie i badanie hybrydowych materiałów kompozytowych.
6. Projektowanie konstrukcji z materiałów kompozytowych
7. Badania w warunkach dynamicznego obciążenia drukowanych wyrobu z kompozytu PC ABS

Seminar classes (14h):

1. Ceramiczne włókna długie stosowane do wzmocnienia materiałów kompozytowych i ich charakterystyka.
2. Włókna węglowe wytwarzanie i własności, zastosowanie. Wytwarzanie mat i tkanin.
3. Charakterystyka cząstek stosowanych do umacniania metalicznych materiałów kompozytowych.
4. Charakterystyka metalicznych materiałów stosowanych na osnowy kompozytów MMC: stopy aluminium, stopy magnezu,stopy tytanu.
5. Kompozyty polimerowe. Wytwarzanie i przetwarzanie granulatu.
6. Materiały kompozytowe stosowane w medycynie, motoryzacji i technice lotniczej.
7. Kompozyty inspirowane naturą.

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.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • 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:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

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.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • 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:

0,2 ocena zaliczenia laboratorium + 0,2 ocena zaliczenia seminarium + 0,6 ocena z egzaminu

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

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Prerequisites and additional requirements:

Brak

Recommended literature and teaching resources:

1. S. Szczepanik: Przeróbka plastyczna materiałów spiekanych z proszków i kompozytów. AGH UWN-D, Kraków 2003.
2. S. Szczepanik, M. Wojtaszek: Wybrane procesy przetwórstwa stopów i materiałów spiekanych. AGH WWN-D, Kraków 2004.
3. A. Bose, W. B. Eisen: Hot Consolidation of Powder & Particulates. MPIF Princenton 2003.
4. Metal Matrix Composites. Ed K. Kainer, Wiley –VCH Weinheim 2006.
5. F.C. Campbell: Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials, Elsevier 2006.
6. Nanoscale Science and Technology, eds. R.W. Kelsall, I.W.Hamley, M.Geoghegan.John Wiley & Sons Ltd, Chichester 2005.
7. Handbook of Nanotechnology, ed,. Bushan, Springer Science + Biznes Media. Springer Berlin Heildelberg, New York 2007.

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

http://www.bpp.agh.edu.pl/

1. S. Szczepanik: Composites of aluminium alloy matrix reinforced by a steel mesh. Materials Today: proceedings 2015 vol. 2 Suppl. 1, s. 9-18;
2. S. Szczepanik, P. Nikiel: Analiza wyciskania wyprasek z kompozytów warstwowych otrzymanych na osnowie proszków aluminium. Polska metalurgia w latach 2011-2014: monografia / red. wyd. K. Świątkowski Komitet Metalurgii Polskiej Akademii Nauk , Kraków, s. 721-733;
3. S. Szczepanik: Lekkie materiały kompozytowe na osnowie proszku aluminium umocnione cząstkami węglika krzemu otrzymane przez kucie matrycowe i wyciskanie. Rudy i Metale Nieżelazne 2013 R. 58 nr 11, s. 692-697
4. S. Szczepanik, P. Nikiel: Yield stress of PM Al-10wt.%SiC composite after extrusion and drawing. Composites Theory and Practice 2013 R. 13 nr 3, s. 160-164;
5. Stefan Szczepanik, Marek Wojtaszek, Piotr Nikiel: Tworzywa z proszku aluminium i kompozytu Al-cząstki SiC, formowane w procesie kucia matrycowego. Rudy i Metale Nieżelazne 2011 R. 56 nr 7-8, s. 390-396;
6. S. Szczepanik: Processing of PM aluminium alloy based gradient materials. Archives of Civil and Mechanical Engineering 2012 vol. 12 iss. 4, s. 413-417;
7. S. Szczepanik, P. Nikiel: Some aspects of extrusion of two-layers PM materials. Metal Forming 2012, Krakow, Steel Research International spec. ed. s. 475-478;
8. S. Szczepanik, M. Wojtaszek, P. Nikiel, J. Krawiarz: Wybrane własności kompozytów na osnowie proszku aluminium, umocnionych cząstkami SiC, otrzymanych przez wyciskanie na gorąco. Rudy i Metale Nieżelazne 2012 R. 57 nr 12, s. 857-863
9. S. Szczepanik, P. Nikiel, M. Wojtaszek: Analiza procesu kucia matrycowego warstwowych materiałów kompozytowych otrzymanych z proszku żelaza i aluminium. Hutnik Wiadomości Hutnicze 2010 R. 77 nr 4,
s. 146-151;
10. S. Szczepanik: Hot closed-die processing from powders of aluminium alloy based gradient materials. AutoMetForm 2010, Saxon conference on Forming technology s. 401-407
11. S. Szczepanik, M. Wojtaszek, P. Nikiel: Wybrane własności warstwowych materiałów kompozytowych otrzymanych z proszków żelaza i aluminium w procesie kucia w matrycach zamkniętych. Kompozyty 2010 vol. 10 nr 4, s. 385-391

Additional information:

None