Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Materiały ceramiczne
Course of study:
2019/2020
Code:
RIMM-1-303-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Mechanical and Materials Engineering
Semester:
3
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

hhh

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 i zna możliwości ciągłego dokształcania się w tym podnoszenia kompetencji zawodowych Participation in a discussion,
Examination,
Activity during classes
M_K002 Ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej Participation in a discussion,
Examination,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie Report,
Activity during classes
M_U002 Potrafi wytworzyć i scharakteryzować materiał ceramiczny o założonym składzie chemicznym i fazowym a także o założnych właściwościach użytkowych. Execution of laboratory classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu wytwarzania i właściwości tradycyjnych i nowoczesnych tworzyw ceramicznych. Involvement in teamwork,
Execution of laboratory classes,
Participation in a discussion,
Report,
Test,
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
40 26 0 14 0 0 0 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 i zna możliwości ciągłego dokształcania się w tym podnoszenia kompetencji zawodowych + - - - - - - - - - -
M_K002 Ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi wytworzyć i scharakteryzować materiał ceramiczny o założonym składzie chemicznym i fazowym a także o założnych właściwościach użytkowych. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu wytwarzania i właściwości tradycyjnych i nowoczesnych tworzyw ceramicznych. + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 97 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 40 h
Preparation for classes 25 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (26h):
  1. Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z szerokim spektrum materiałów ceramicznych, ich otrzymywaniem, właściwościami i zastosowaniem.

    Program zajęć obejmuje charakterystykę podstawowych grup materiałów ceramicznych. Omawiane są podstawowe zjawiska zachodzące w tych materiałach, ich struktury, mikrostruktury oraz charakterystyczne właściwości. Tematyka wykładów:
    1. Wstęp – podział materiałów ceramicznych (ceramika klasyczna, budowlana, techniczna, konstrukcyjna, funkcjonalna, zaawansowana), surowce ceramiczne, klasyczne technologie wytwarzania materiałów ceramicznych, znaczenie materiałów ceramicznych, zasady doboru materiałów;
    2. Proszki ceramiczne – budowa proszków, klasyczne metody syntezy, chemiczne metody syntezy, metody opisu morfologii.
    3. Podstawy technologii materiałów ceramicznych – formowanie wyrobów, suszenie, spiekanie swobodne, prasowanie na gorąco, HIP, SPS;
    4. Ceramiczne materiały tlenkowe – struktury, podstawowe właściwości, otrzymywanie (korund, dwutlenek cyrkonu, spinel, mullit, kwarc);
    5. Ceramiczne materiały kowalencyjne – struktury, właściwości, otrzymywanie (węglik krzemu, węglik wolframu, węglik tytanu, węglik boru, azotek krzemu, azotek glinu, azotek boru, alon, sialony, borki, krzemki, grafit);
    6. Ceramika konstrukcyjna – właściwości mechaniczne materiałów ceramicznych, kruche pękanie, metody wzmacniania materiałów, ścieralność, materiały supertwarde, pseudoplastyczność i nadplastyczność;
    7. Materiały ogniotrwałe – wymagania, podstawowe materiały, odporność termiczna i chemiczna, zastosowanie;
    8.Bioceramika – biozgodność i reaktywność materiałów ceramicznych w środo-wisku biologicznym, hydroksyapatyt, TCP, dwutlenek cyrkonu, aplikacje;
    9. Szkło i materiały szklano-ceramiczne – otrzymywanie, własciowsci, zastosowanie;
    10. Optoceramika – fotoprzewodniki, materiały laserowe, pigmenty;
    11. Elektroceramika – nadprzewodniki ceramiczne, półprzewodniki III-V, termisto-ry, warystory, przewodniki jonowe, dielektryki, ferroelektryki;
    12. Magnetoceramika – ferryty, multiferroiki, materiały inteligentne, spintronika;
    13. Ceramika porowata – membrany, filtry, mikroreaktory, izolacje cieplne;
    14. Kompozyty ceramiczne – kompozyty ziarniste, laminaty, FGM, materiały cermetaliczne;
    15. Mikrostruktura tworzyw ceramicznych – elementy stereologii, rodzaje mikrostruktur, korelacje mikrostruktury z właściwościami;

  2. Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z szerokim spektrum materiałów ceramicznych, ich otrzymywaniem, właściwościami i zastosowaniem.

    Program zajęć obejmuje głównie charakterystykę najważniejszych grup grup materiałów ceramicznych. Omawiane są podstawowe zjawiska zachodzace w tych materiałach, ich struktury, mikrostruktury, charakterystyczne właściwości a także zastosowanie. Tematyka wykładów:
    1. Wstęp, historia ceramiki;
    2. Surowce ceramiczne;
    3. Krzemiany, glinokrzemiany i szkła – podstawy systematyki krzemianów i glinokrzemianów, struktury, przykładowe związki, budowa szkieł krzemianowych, właściwości i zastosowanie, …
    4. Ceramika tradycyjna i techniczna – ceramika szlachetna, porcelana, porcelit, fajans, płytki ceramiczne, pigmenty, …
    5. Materiały budowlane i wiążące – cement, wapno, gips, materiały spiekane, cegły silikatowe, beton komórkowy, betony, …
    6. Materiały ogniotrwałe – wymagania, podstawowe grupy materiałów, właściwości, zastosowanie, …
    7. Tlenkowe materiały konstrukcyjne – struktury, właściwości, otrzymywanie: korund, dwutlenek cyrkonu, spinel, mullit, kwarc, kordieryt, …;
    8. Kowalencyjne materiały konstrukcyjne – struktury, właściwości, otrzymywanie: węgliki, azotki, borki, alon, sialony, fazy MAX, …
    9. Bioceramika – biozgodność i reaktywność materiałów ceramicznych w środowisku biologicznym, aplikacje, HAp, TCP, ZrO2;
    10. Optoceramika – fotoprzewodniki, materiały laserowe, kryształy fotoniczne;
    11. Elektroceramika – nadprzewodniki ceramiczne, półprzewodniki III-V, termistory, warystory, przewodniki jonowe, izolatory i dielektryki, ferroelektryki;
    12. Magnetoceramika – zjawiska magnetyczne w materiałach ceramicznych, ferryty, rezystory magnetyczne, multiferroiki;
    13. Kompozyty – CMC, kompozyty z włóknami ceramicznymi;

Laboratory classes (14h):
  1. Ćwiczenia laboratoryjne związane są z badaniami podstawowych właściwości materiałów ceramicznych. Tematyka ćwiczeń:
    1. Wytrzymałość teoretyczna a rzeczywista włókień szklanych;
    2. Twradość i odporność na kruche pękanie;
    3. Odporność na wstrząs cieplny;
    4. Przewodność cieplna materiałów ceramicznych;
    5. Właściwości elektryczne rezystorów i termistorów;
    6. Właściwości optyczne materiałów ceramicznych;

  2. Teamty zajęć laboratoryjnych:
    1. Formowanie I – wytwarzanie wyrobów z proszków (submikronowych, nano, z substancjami porotwórczymi), granulowanie (z różnymi substancjami poślizgowymi i bez), prasowanie jednoosiowe i izostatyczne, spiekanie;
    2. Formowanie II – sporządzanie gęstwy, odlewanie do form gipsowych, suszenie;
    3. Spiekanie – dylatometria, określenie warunków spiekania, spiekanie swobodne;
    4. Charakterystyka I – gęstość, porowatość
    5. Charakterystyka II – właściwości użytkowe,
    6. Charakterystyka II – ilościowy opis mikrostruktury;

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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Pozytywna ocena z zajęć seminaryjnych wynika z zaliczenia

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.
Method of calculating the final grade:

ocena końcowa = 0,75 x ocena z kolokwium + 0,25 x ocena z laboratorium

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

ffff

Prerequisites and additional requirements:

brak

Recommended literature and teaching resources:

Literatura:
1. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, „Chemia Ciała Stałego”, PWN, Warszawa, 1975;
2. R. Pampuch, “Budowa i właściwości materiałów ceramicznych” Wyd. AGH, Kraków, 1995;
3. R. Pampuch, „Współczesne materiały ceramiczne”, wyd. AGH, Kraków, 2005;
4. R. Pampuch., K. Haberko., M. Kordek, „Nauka o procesach ceramicznych”, PWN, Warszawa, 1992;
5. J. Lis, R. Pampuch, „Spiekanie”, wyd. AGH, Kraków, 2001;

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

https://bpp.agh.edu.pl/autor/bucko-miroslaw-02392

Additional information:

brak