Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Solid state reactions
Course of study:
2019/2020
Code:
ZSDA-3-0188-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 inż. Handzlik Piotr (phandzli@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
inżynieria materiałowa
Module summary

W ramach modułu przedstawiona zostanie wiedza dotycząca: wysokotemperaturowej korozji metali, parabolicznego prawo wzrostu warstwy powierzchniowej, doświadczenie Wagnera i mechanizm wzrostu, teoria Wagnera. Student zapozna się z typami defektów i ich termodynamiką. Pozna także procesy transportu w krysztale, przewodnictwo elektryczne i dyfuzję. Zaznajomi się z mechanizmem i kinetyką reakcji w fazie stałej. Przekazana zostanie wiedza o reakcjach między tlenkami.

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 Umie wykorzystać zdobytą wiedzę w walce z wysokotemperaturową korozją gazową SDA3A_K01 Execution of laboratory classes,
Scientific paper,
Presentation,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi wyznaczyć współczynnik dyfuzji na podstawie przewodnictwa elektrycznego materiału SDA3A_U01 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Activity during classes
M_U002 Potrafi określić stałą szybkości wzrostu warstwy i na jej podstawie zaproponować mechanizm reakcji SDA3A_U01 Execution of laboratory classes,
Participation in a discussion,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Zna zależność pomiędzy typem struktury krystalicznej a rodzajem defektu punktowego SDA3A_W02, SDA3A_W01 Test results,
Execution of exercises,
Participation in a discussion,
Activity during classes
M_W002 Rozumie związek między mechanizmem transportu a typem zdefektowania kryształu SDA3A_W01 Test results,
Execution of laboratory classes,
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
45 30 0 15 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 Umie wykorzystać zdobytą wiedzę w walce z wysokotemperaturową korozją gazową - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi wyznaczyć współczynnik dyfuzji na podstawie przewodnictwa elektrycznego materiału - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi określić stałą szybkości wzrostu warstwy i na jej podstawie zaproponować mechanizm reakcji - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna zależność pomiędzy typem struktury krystalicznej a rodzajem defektu punktowego + - - - - - - - - - -
M_W002 Rozumie związek między mechanizmem transportu a typem zdefektowania kryształu + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 84 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 h
Preparation for classes 15 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Lectures (30h):
Reakcje w fazie stałej

Wysokotemperaturowa korozja metali. Paraboliczne prawo wzrostu warstwy
powierzchniowej. Doświadczenie Wagnera i mechanizm wzrostu. Defekty punktowe
kryształu. Termodynamika defektów, Typy defektów. Zdefektowanie samoistne.
Niestechiometria i zdefektowanie wymuszone. Zapis reakcji powstawania defektów.
Procesy transportu w krysztale. Przewodnictwo elektryczne i dyfuzja. Równanie dyfuzji
i metody rozwiązywania. Bodźce i strumienie. Potencjał elektrochemiczny. Mechanizm
i kinetyka reakcji w fazie stałej. Teoria Wagnera. Reakcje między tlenkami. Utlenianie
metali i stopów. Zachowanie warstwy powierzchniowej. Warstwy ochronne.

Laboratory classes (15h):
Reakcje w fazie stałej

Sposoby rozwiązywania równania dyfuzji. Określenie płaszczyzny Matano. Określenie
współczynnika dyfuzji. Określenie stężenia defektów. Określenie współczynnika dyfuzji
z przewodnictwa elektrycznego. Określenie parabolicznej stałej szybkości reakcji z
przyrostu masy próbki.

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:

Student może przystąpić do sprawdzianu wiedzy z wykładu pod warunkiem uzyskania zaliczenia z
ćwiczeń laboratoryjnych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: – Obecność obowiązkowa: Nie – Zasady udziału w zajęciach: 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: – Obecność obowiązkowa: Tak – Zasady udziału w zajęciach: 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:

1. Warunkiem zaliczenia jest obecność na wszystkich ćwiczeniach laboratoryjnych.
2. Ocena jest obliczana wg. wzoru: ocena końcowa = 60%(kolokwium zaliczeniowe) + 40%(ocena z
zaliczenia ćwiczeń)
3. Przy zaliczeniach poszczególnych zajęć stosuje się następujące oceny:
91 – 100%: bardzo dobry (5.0)
81 – 90%: plus dobry (4.5)
71 – 80%: dobry (4.0)
61 – 70%: plus dostateczny (3.5)
50 – 60%: ostateczny (3.0)

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

Praca własna studenta wspomagana konsultacjami u prowadzącego zajęcia.

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

1. S. Mrowec, Teoria dyfuzji w stanie stałym, PWN 1989
2. H. Schmalzried, Reakcje w fazie stałej, PWN 1978
3. J.D. Tretiakow, Twierdofaznyje reakcji, Chimia 1978
4. J. Maier, Physical chemistry of ionic materials, Willey 2004
5. N. Birks, G.H. Meier, F.S. Pettit, Introduction to the high-temperature oxidation of metals, Cambridge
University Press 2009

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

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None