Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Thermal analysis methods in materials characterization
Course of study:
2019/2020
Code:
ZSDA-3-0181-s
Faculty of:
Szkoła Doktorska AGH
Study level:
Third-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Szkoła Doktorska AGH
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. Pielichowska Kinga (kingapie@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
inżynieria biomedyczna, inżynieria chemiczna, inżynieria materiałowa, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki chemiczne, nauki fizyczne, nauki o Ziemi i środowisku
Module summary

W trakcie zajęć przekazane zostaną najważniejsze informacje zarówno teoretyczne jak i praktyczne dotyczące podstawowych (DSC, DTA, TG, DMA, TMA), sprzężonych (TG-FTIR, TG-MS, TG-GC/MS, DSC-FTIR) i najnowszych zaawansowanych metod analizy termicznej takich jak DSC z modulacją temperatury,mikroTA czy FSC. Omówione zostaną wybrane przykłady zastosowań tych metod dla różnych grup materiałów wraz z wytycznymi dotyczącymi interpretacji wyników.

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 świadaomość konieczności rzetelnego prowadzenia badań naukowych. SDA3A_K01 Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi dobrać warunki pomiarowe do danego typu materiałów oraz wykonać pomiary przy użyciu podstawowych metod analizy termicznej. SDA3A_W03, SDA3A_W01, SDA3A_U01 Report
M_U002 Potrafi dokonać interpretacji wyników uzyskanych za pomocą podstawowych i zaawansowanych metod analizy termicznej. SDA3A_U01 Report
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Posiada wiedzę dotyczącą podstawowych i zaawansowanych metod analizy termicznej. Zna budowę i zasadę działania podstawowych i najczęściej stosowanych analizatorów termicznych. SDA3A_W03, SDA3A_W02, SDA3A_W01 Test
M_W002 Zna możliwości i ograniczenia podstawowych metod analizy termicznej oraz metodologię prowadzenia badań tymi metodami SDA3A_W03, SDA3A_W02, SDA3A_W01 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 10 0 20 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 Ma świadaomość konieczności rzetelnego prowadzenia badań naukowych. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi dobrać warunki pomiarowe do danego typu materiałów oraz wykonać pomiary przy użyciu podstawowych metod analizy termicznej. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi dokonać interpretacji wyników uzyskanych za pomocą podstawowych i zaawansowanych metod analizy termicznej. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiada wiedzę dotyczącą podstawowych i zaawansowanych metod analizy termicznej. Zna budowę i zasadę działania podstawowych i najczęściej stosowanych analizatorów termicznych. + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna możliwości i ograniczenia podstawowych metod analizy termicznej oraz metodologię prowadzenia badań tymi metodami + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 44 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 5 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 h
Realization of independently performed tasks 3 h
Examination or Final test 1 h
Module content
Lectures (10h):

Tematyka wykładów będzie obejmowała omówienie technik analizy termicznej oraz prezentację wybranych przykładów zastosowań tych metod dla różnych grup materiałów wraz z wytycznymi dotyczącymi interpretacji wyników. W trakcie wykładów omówione zostaną:

  • podstawy teoretyczne metod analizy termicznej,
  • wpływ różnych czynników na wyniki pomiarów w analizie termicznej,
  • różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC),
  • różnicowa analiza termiczna (DTA),
  • termograwimetria (TG),
  • analiza termomechaniczna (TMA) i dynamiczna analiza mechaniczna (DMA),
  • sprzężone metody analizy termicznej z analizą produktów gazowych (TG-FTIR, TG-MS),
  • różnicowa kalorymetria skaningowa z modulacją temperatury (TMDSC),
  • zlokalizowana analiza termiczna (mikroTA),
  • _fast scanning calorimetry _(FSC).

Laboratory classes (20h):

W ramach zajęć laboratoryjnych wykonywane będą ćwiczenia z wykorzystaniem metod DSC, TMDSC, TG i DMA. Ćwiczenia laboratoryjne będą obejmowały:

  1. Określenie zawartości wody w hydratach na podstawie pomiarów termograwimetrycznych
  2. Określenie składu mieszanin nieorganicznych na podstawie pomiarów TG/DSC
  3. Badanie przemian fazowych materiałów organicznych metodami DSC i TMDSC
  4. Badanie wpływu napełniaczy na temperaturę zeszklenie kompozytów polimerowych metodami DSC i DMA
  5. Badanie stabilności termicznej materiałów organicznych i polimerowych metodą TG

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Prezentacja multimedialna
  • Laboratory classes: Wykonanie ćwiczenia i przygotowanie sprawozdania
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Pozytywna ocena z kolokwium zaliczeniowego. Wykonanie i zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Nie określono
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Nie określono
Method of calculating the final grade:

OK = 0.5K+ 0.4L

Gdzie: K – ocena z kolokwium zaliczeniowego, L – ocena z ćwiczeń laboratoryjnych

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

W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na zajęciach, doktorant zobowiązany jest zobowiązany jest do odrobienia zaległych zajęć laboratoryjnych. Planowany jest jeden dodatkowy termin przewidziany na odrabianie.

Prerequisites and additional requirements:

Brak

Recommended literature and teaching resources:
  • Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry, Volume 6, 2nd Edition
    Recent Advances, Techniques and Applications, Eds. S. Vyazovkin, N. Koga, Ch. Schick, Elsevier Science, 2018.
  • Materiały z II, III i IV Szkoły Analizy Termicznej w Zakopanem.
  • Czasopisma Thermochimica Acta oraz Journal of Thermal Analysis and Calorimetry
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:
  • Analysis of nanomaterials and nanocomposites by thermoanalytical methods / Kinga PIELICHOWSKA, Katarzyna NOWICKA // Thermochimica Acta ; ISSN 0040-6031. — 2019 vol. 675, s. 140–163.
  • Polymer nanocomposites / Krzysztof Pielichowski, Kinga PIELICHOWSKA // W: Handbook of thermal analysis and calorimetry. Vol. 6, Recent advances, techniques and applications / eds. Sergey Vyazovkin, Nobuyoshi Koga, Christoph Schick. — 2nd ed.. — Amsterdam : Elsevier, cop. 2018. — (Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry ; ISSN 1573-4374). — Vol. 6 jest drugim wydaniem vol. 5. — ISBN: 978-0-444-64062-8. — S. 431–485.
  • Thermal decomposition of polymer nanocomposites with functionalized nanoparticles / Klaudia KRÓL-MORKISZ, Kinga PIELICHOWSKA // W: Polymer composites with functionalized nanoparticles : synthesis, properties, and applications / ed. by Krzysztof Pielichowski, Tomasz M. Majka. — Amsterdam [etc.] : Elsevier Inc., cop. 2019. — (Micro and Nano Technologies). — ISBN: 978-0-12-814064-2. — S. 405–435.
  • Thermooxidative degradation of polyoxymethylene homo- and copolymer nanocomposites with hydroxyapatite: kinetic and thermoanalytical study / Kinga PIELICHOWSKA // Thermochimica Acta ; ISSN 0040-6031. — 2015 vol. 600, s. 7–19.
  • The influence of polyoxymethylene molar mass on the oxidative thermal degradation of its nanocomposites with hydroxyapatite / Kinga PIELICHOWSKA // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry ; ISSN 1388-6150. — Tytuł poprz.: Journal of Thermal Analysis ; ISSN: 0368-4466. — 2016 vol. 124 iss. 2, s. 751–765.
  • TOPEM DSC study on glass transition region of polyurethane cationomers / Kinga PIELICHOWSKA, Piotr Król, Bożena Król, Joanna Pagacz // Thermochimica Acta ; ISSN 0040-6031. — 2012 vol. 545, s. 187–193.
Additional information:

Brak