Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Przemiany fazowe
Course of study:
2019/2020
Code:
CTCH-2-245-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:
dr hab. inż. Tkacz-Śmiech Katarzyna (smiech@agh.edu.pl)
Module summary

W czasie modułu student zdobywa wiedzę dotyczącą przemian fazowych, ich opisu oraz metod badań. Szczególny nacisk położony jest na znaczenie przemian fazowych dla właściwości i budowy materiałów oraz na wykorzystanie przemian fazowych w technologii materiałów. Seminarium zawiera element wykładu wygłoszonego przez prowadzącego oraz część poświęcona na prezentacje studentów i dyskusję.

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, że znajomość przemian fazowych, które towarzyszą procesom technologicznym pozwala skutecznie rozstrzygać problemy w technologii. TCH2A_K02 Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi klasyfikować przemiany fazowe i wskazać ich związki z właściwościami materiałów. TCH2A_U02 Activity during classes,
Presentation,
Scientific paper,
Participation in a discussion,
Test results
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Zna obszary technologii materiałów oparte o wykorzystanie przemian fazowych. TCH2A_W01 Activity during classes,
Presentation,
Scientific paper,
Test results
M_W002 Zna fizykochemiczne podstawy technologii materiałów szklistych. TCH2A_W01 Activity during classes,
Participation in a discussion,
Test results
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 0 0 0 0 0 30 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, że znajomość przemian fazowych, które towarzyszą procesom technologicznym pozwala skutecznie rozstrzygać problemy w technologii. - - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi klasyfikować przemiany fazowe i wskazać ich związki z właściwościami materiałów. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna obszary technologii materiałów oparte o wykorzystanie przemian fazowych. - - - - - + - - - - -
M_W002 Zna fizykochemiczne podstawy technologii materiałów szklistych. - - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 59 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 10 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Seminar classes (30h):

1. Parametry termodynamiczne i termodynamiczne funkcje stanu. Warunki równowagi fazowej, przesuniecie równowagi, reguła faz Gibbsa.
2. Termodynamiczna klasyfikacja przejść fazowych wg Ehrenfesta – przemiany fazowe I i II rodzaju, analiza kryteriów klasyfikacji i przykłady.
3. Parametr uporządkowania i teoria Landaua. Typy przemian fazowych: ze zmianą uporządkowania, ze zmianą struktury, ze zmianą właściwości fizycznych, przemiany nierównowagowe – przykłady.
4. Mechanizmy przemian fazowych: przemiany dyfuzyjne i bezdyfuzyjne.
5. Zarodkowanie, front krystalizacji, rozpad spinodalny – modele i aspekty eksperymentalne.
6. Krystalizacja ze stopu, z roztworu, z fazy gazowej – termodynamika i kinetyka.
7. Samorzutność i kinetyka krystalizacji, konstrukcja i zastosowanie diagramów TTT, przemiany szkliste.
8. Krystalizacja w układach wieloskładnikowych, kształtowanie mikrostruktury – analiza ilościowa i jakościowa z zastosowaniem diagramów fazowych.
9. Przemiany strukturalne – polimorfizm i alotropia.
10. Wykorzystanie przemian fazowych: w technologii szkła i ceramiki, technologii polimerów i metalurgii.
11. Przemiany typu porządek – nieporządek w stopach i roztworach stałych.
12. Fluktuacje i zjawiska krytyczne; przemiany w układzie ciecz – gaz. Nadciekłość i ciekłe kryształy. Przemiany zol – żel, fraktale i zjawisko perkolacji.
13. Zjawiska kolektywne a przemiany fazowe: magnetyzm, ferroelektryczność, nadprzewodnictwo.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • 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:

Warunkiem uzyskania zaliczenia jest wygłoszenie referatu na podany przez prowadzacego temat oraz zaliczenie testu kończacego kurs.

Participation rules in classes:
  • 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:

Oceną końcową jest ocena z zajęć seminaryjnych, równa średniej ważonej ocen z testu zaliczeniowego (z wagą 0,4), za referat (z wagą 0,3) oraz za aktywność na zajęciach (z wagą 0,3).

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

Student musi samodzielnie przyswoić materiał zajęć tak aby mógł zaliczyć test kończący kurs. W razie trudnosci moze liczyć na pomoc prowadzącego. Referat może wyglosić w innym terminie.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw termodynamiki fenomenologicznej

Recommended literature and teaching resources:

1)Z. Kędzierski: Przemiany fazowe w układach skondensowanych, AGH Ucz. Wyd. Nauk. Dyd., Kraków, 2003.
2)Z. Kędzierski: Przemiany fazowe w metalach i stopach, Wyd. AGH, Kraków, 1988.
3)J. Klamut: Wstęp do fizyki przemian fazowych, Zakład Nar. Im. Ossolińskich, Wrocław, 1979.
4)M. Blicharski: Przemiany fazowe, Wydawnictwo AGH, Kraków, 1990.
5)Ch. Kittel: Wstęp do fizyki ciała stałego, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 1999.
6)P.W. Atkins: Podstawy chemii fizycznej, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 1999.

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

1. KATARZYNA TKACZ-ŚMIECH, Termodynamika dla ceramików, Akademia Górniczo-Hutnicza, 2013
2. PTAK W.S., TKACZ K, Thermodynamical aspects of ferroelectric phase transitions w: Electronic ceramic materials, Key Engineering Materials, ed.Nowotny J., Trans Tech Publications, Switzerland-Germany-UK-USA.Vols. 66 & 67 (1992) 537.

Additional information:

None