Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Analiza strukturalna materiałów
Course of study:
2019/2020
Code:
CTCH-2-238-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Chemical Technology
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. Mozgawa Włodzimierz (mozgawa@agh.edu.pl)
Module summary

Założeniem wykładu jest przekazanie studentom wiedzy na temat budowy rożnego typu materiałów oraz sposobach badania ich właściwości strukturalnych w kontekście potencjalnego zastosowania. W ramach tej tematyki poruszone zostaną również zagadnienia związane budową aparatury i zasadami jej użytkowania, a także obróbką i interpretacją uzyskiwanych wyników badań.

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 planowac i rozwiazywać zadania samodzielnie i zespołowo, a także kierować zespołem badawczym TCH2A_K01 Execution of laboratory classes,
Participation in a discussion,
Activity during classes
M_K002 Rozumie znaczenie znajomości struktury materiłu w kontroli i projektowaniu procesu technologicznego TCH2A_K02 Examination,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi dobrać najlepszą metodę analizy strukturalnej dla danego materiału do rozwiązania postawionego problemu TCH2A_U01, TCH2A_U02 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Report,
Examination,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma pogłębioną wiedzę z zakresu zasady działnia, aparatury i zastosowania nowoczesnych metod analizy struktury materiałów TCH2A_W02 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Activity during classes,
Examination
M_W002 Ma pogłębioną wiedzę obejmującą podstawy nowoczesnych metod analizy struktury materiałów TCH2A_W02 Completion of laboratory classes,
Participation in a discussion,
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
180 30 0 90 0 0 60 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 planowac i rozwiazywać zadania samodzielnie i zespołowo, a także kierować zespołem badawczym - - + - - - - - - - -
M_K002 Rozumie znaczenie znajomości struktury materiłu w kontroli i projektowaniu procesu technologicznego - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi dobrać najlepszą metodę analizy strukturalnej dla danego materiału do rozwiązania postawionego problemu - - + - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma pogłębioną wiedzę z zakresu zasady działnia, aparatury i zastosowania nowoczesnych metod analizy struktury materiałów + - + - - + - - - - -
M_W002 Ma pogłębioną wiedzę obejmującą podstawy nowoczesnych metod analizy struktury materiałów + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 262 h
Module ECTS credits 9 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 180 h
Preparation for classes 20 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (30h):

1. Nowoczesna metrologia chemiczna
2. Spektroskopia fluorescencji rentgenowskiej w analizie składu pierwiastkowego materiałów
3. Struktura i właściwości krzemianowych i glinokrzemianowych materiałów sorpcyjnych
4. Zaawansowane techniki pomiarowe w spektroskopii oscylacyjnej
5. Struktura i mikrostruktura szkła i materiałów szkło-krystalicznych
6. Metody badań szkieł i powłok amorficznych
7. Zastosowanie metod obliczeniowych w chemii materiałów
8. Oscylacyjna spektroskopia obliczeniowa
9. Możliwości zastosowania dyfrakcji rentgenowskiej
10. Fizykochamia powierzchni i cienkich warstw
11. Zasada działania mikroskopii sił atomowych (AFM)
12. Związki krzemoorganiczne: rodzaje, synteza, właściwości, zastosowania
13. Metody badań związków krzemoorganicznych

Laboratory classes (90h):

1. Analiza składu chamicznego wybranych materiałów
2. Synteza i wykorzystanie w procesach sorpcyjnych wybranych glinokrzemianowych materiałów sorpcyjnych
3. Zastosowanie różnych technik pomiarowych w spektroskopowej analizie strukturalnej materiałów glinokrzemianowych
4. Badania strukturalne materiałów amorficznych otrzymanych metodą tradycyjnego topienia oraz metodą zol-żel
5. Kierowana krystalizacja szkieł
6. Otrzymywanie powłok z zoli techniką dip-coatingu oraz powłok z zawiesin metodą elektroforezy
7. Symulacje widm oscylacyjnych
8. Ilościowa i jakościowa analiza fazowa wybranych materiałów. Analiza Rietveld’a
9. Badanie topografii w nanoskali próbek ceramicznych przy użyciu mikroskopu sił atomowych
10. Synteza liniowego polisiloksanu metodą kinetycznie kontrolowanej anionowej polimeryzacji z otwarciem pierścienia
11. Sieciowanie liniowego polisiloksanu metodą hydrosililowania
12. Określanie składu mieszanin związków krzemoorganicznych metodą chromatografii gazowej
13. Kontrola procesu funkcjonalizacji małocząsteczkowego związku krzemoorganicznego metodą hydrosililowania przy użyciu chromatografii gazowej oraz spektroskopii IR

Seminar classes (60h):

1. Analiza wyników i szacowanie błędów pomiarowych w metodzie XRF
2. Metody syntezy materiałów glinokrzemianowych – projektowanie składów surowcowych i warunków syntezy
3. Analiza, matematyczna obróbka i interpretacja widm w podczerwieni
4. Projektowanie składów oraz warunków otrzymywania szklistych materiałów o z góry przewidzianych własnościach
5. Projektowanie warunków prowadzenia procesu kierowanej krystalizacji
6. Projektowanie warunków otrzymywania powłok o określonych własnościach
7. Wiązanie chemiczne, a struktura materiału
8. Zastosowanie programów symulacji molekularnych do obliczeń widm oscylacyjnych
9. Zastosowanie reguły Vegarda
10. Metody analizy powierzchni w badaniach cienkich warstw
11. Opracowanie wyników pomiarów topografii – uzyskiwane parametry pomiaru oraz możliwe źródła błędów
12. Obliczanie wzorów sumarycznych związków krzemoorganicznych na podstawie wyników analizy elementarnej
13. Obliczanie średniej masy molowej polimerów
14. Obliczanie wzorów sumarycznych związków krzemoorganicznych na podstawie wyników analizy elementarnej
15. Opis struktury związków krzemoorganicznych na podstawie wyników badań spektroskopowych
16. Analiza gęstości usieciowania polimerów krzemoorganicznych

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:

Egzamin:
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych oraz zajęć seminaryjnych. Egzamin odbywa się w formie pisemnej (I i II termin) lub ustnej ( III termin). Ocena z egzaminu przyznawana jest zgodnie z regulaminem studiów.

Laboratoria:
Warunkiem uzyskania zaliczenia końcowego jest oddanie wszystkich sprawozdań, ocenionych na ocenę pozytywną. Każde sprawozdanie oddać należy na kolejnych realizowanych zajęciach (nieuzasadnione oddanie sprawozdania w późniejszym czasie skutkuje obniżeniem oceny). Ocena uzyskana za sprawdzanie nie podlega poprawie (wyjątkiem jest uzyskanie oceny niedostatecznej) i negocjacjom w celu jej podwyższania. Ocenę stanowić będzie średnia arytmetyczna ocen ze sprawozdań.

Seminaria:
Warunkiem uzyskania zaliczenia końcowego jest przygotowanie i wygłoszenie prezentacji na zadany temat oraz aktywny udział w zajęciach. Ocenę stanowić będzie średnia arytmetyczna ocen uzyskanych przez studenta za wygłoszone referaty oraz aktywność studenta na zajęciach.

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:

Ocena końcowa stanowi średnią ważoną z egzaminu (waga 0,4), ćwiczeń laboratoryjnych (waga 0,3) i seminariów (waga 0,3).

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

Udział w zajęciach laboratoryjnych i seminaryjnych jest obowiązkowy.

Prerequisites and additional requirements:

Podstawowa wiedza z zakresu fizyki, chemii organicznej i nieorganicznej. Przestrzeganie zasad BHP w Pracowniach Wydziałowych.

Recommended literature and teaching resources:

Recommended literature and teaching resources not specified

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

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None