Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
New engineering materials - properties, applications
Course of study:
2019/2020
Code:
ZZIP-1-613-s
Faculty of:
Management
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Management and Production Engineering
Semester:
6
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Richert Maria (mrichert@zarz.agh.edu.pl)
Module summary

Przedstawia najnowsze osiągnięcia dotyczące nanomateriałów, biomateriałów, innowacyjnych osiągnięć inżynierii powierzchni.

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 współpracować w grupie, ma świadomość ciągłego uzupełniania wiedzy ZIP1A_K01 Presentation
Skills: he can
M_U001 Nabywa umiejętność rozwiązywania prostych zadań inżynierskich. ZIP1A_U04 Presentation
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Nabywa wiedzy z zakresu inżynierii materiałowej, przerobu metali i ich badań, także ich zastosowań ZIP1A_W04 Test,
Presentation
M_W002 Otrzymuje wiedzę z zakresu nauk o materiałach i ich wytwarzania ZIP1A_W04 Test,
Presentation
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 15 0 0 0 0 0 0 0 15 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 współpracować w grupie, ma świadomość ciągłego uzupełniania wiedzy + - - - - - - - + - -
Skills
M_U001 Nabywa umiejętność rozwiązywania prostych zadań inżynierskich. - - - - - - - - + - -
Knowledge
M_W001 Nabywa wiedzy z zakresu inżynierii materiałowej, przerobu metali i ich badań, także ich zastosowań + - - - - - - - - - -
M_W002 Otrzymuje wiedzę z zakresu nauk o materiałach i ich wytwarzania + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 90 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 20 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Module content
Lectures (15h):
wykłady

Obejmują wiedzę dotyczącą własności fizyko-chemicznych i strukturalnych nowych materiałów, które wyróżniają się odmiennymi cechami w stosunku do klasycznych materiałów. Przedstawia mechanizmy prowadzące do wytworzenia nowych cech materiałów, poprzez wpływanie na ich strukturę i własności, na przykład poprzez obróbkę cieplną lub inne operacje. Opisuje sposoby wytwarzania nanomateriałów, ich własności i zastosowanie oraz praktyczne osiągnięcia, w których wykorzystuje się tego typu materiały. Zapoznaje z najnowszymi technologiami obróbki powierzchni, w szczególności z osadzaniem powłok metodami PVD (Fizyczne osadzanie w próżni) i CVD (Chemiczne osadzanie w próżni), w tym z powłokami nanometrycznymi. Przedstawia przykłady aplikacji w przemyśle narzędziowym, lotniczym oraz motoryzacyjnym nowych rodzajów powłok. Przedstawia i definiuje biomateriały. Opisuje ich cechy, własności oraz możliwości zastosowania, ze szczególnym uwzględnieniem biomateriałów metalowych, w medycynie i stomatologii. Wyjaśnia zjawiska zachodzące w wyniku wprowadzenia biomateriału do ustroju ludzkiego.
Wykłady dają także podstawę wiedzy na temat możliwości badań i opisu własności nanomateriałów i biomateriałów, sposobów oceny ich struktury, twardości oraz innych cech, świadczących o ich niekonwencjonalnych własnościach.

Workshops (15h):

W ramach ćwiczeń studenci zapoznają się z procesami wytwarzania metali i stopów. Prowadzą dyskusję na temat sposobów wytwarzania nanomateriałów, w tym nanomateriałów proszkowych, litych nanomateriałów oraz możliwości ich aplikacji w przemyśle.
Zapoznają się ze sposobami oceny wielkości ziaren i innych elementów struktury. Nabywają umiejętności oceny geometrii i charakterystycznych cech struktur nanometrycznych poprzez zastosowanie zaawansowanych metod obserwacji. Dokonują pomiarów wielkości ziaren oraz uczą się umiejętności graficznego przedstawiania uzyskanych wyników. Przeprowadzają ocenę materiałów pod kątem możliwości zastosowania na biomateriały poprzez określenie biozgodności i zachowania w ustroju człowieka. Analizują stosowane obecnie implanty pod względem ich oddziaływania na ludzki organizm.

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.
  • Workshops: Podczas zajęć studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia jest zaliczenie kolokwium z wykładów i przygotowanie prezentacji

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.
  • Workshops:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa to ocena z ćwiczeń.
Ocena z ćwiczeń to średnia arytmetyczna z ocen pozytywnych z kolokwium i prezentacji. W przypadkach granicznych decydujące znacznie dla wyrównania oceny ma wynik z kolokwium.

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

Tryb i sposób odrabiania zajęć ustala prowadzący.

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

1. Mieczysława Jurczyk, Zastosowanie osiągnięć nanotechnologii w terapii nowotworowej, Gin Prakt 2009; 3: 21-26
2. Bogusław MAJOR, NANOMATERIAŁY OSADZANE LASEREM IMPULSOWYM -TECHNIKA PLD 23/42 Solidification of Metais and Alloys, Year 2000, Volume 2, Book No 42 Krzepnięcie Metali i Stopów, Rok 2000, Rocznik 2, Nr 42 PAN-Katowice, PL ISSN 0208-9386
3. Krzysztof Kurzydłowski, Małgorzata Lewandowska Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne www.gandalf.com.pl , PWN,
4. Autor: R.W. Kelsall, I.W. Hamley, M. Geoghegan, Nanotechnologie, Wyd. Naukowe PWN, 2012
5. Stanisław Błażewicz, Leszek Stoch, Biomateraiły, 2000
6. Jan Marciniak, Biomateruiały, 2013
7. Maria Richert, “Inżynieria nanomateriałów i materiałów ultradrobnoziarnistych” Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2006

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

M.Richert, R.Orlicki, “Struktura połączeń metal-ceramika w stopach do napalania porcelany”, Inżynieria Biomateriałów, 38-42 (2004) 114-117
M.Richert, “Nanomateriały metaliczne własności, kierunki badań i przewidywane zakresy zastosowań”, Materiały Seminarium Instytutu Spawalnictwa 73, pt. „Nowoczesne materiały spawalne dla przemysłu energetycznego, lotniczego i chemicznego”, wrzesień, 2003, Gliwice (artykuł zamawiany)
M.Richert, J.Richert, J.Zasadziński, S.Hawryłkiewicz, „Nanomateriały metaliczne kształtowane dużymi odkształceniami plastycznymi”, Inżynieria Materiałowa, 1, (2003) 21-25
M.Richert, H.P.Stuwe, M.J.Zehetbauer, J.Richert, R.Pippan. Ch.Motz, E.Schafler, „Work Hardening and microstructure of AlMg6 after severe plastic deformation by cyclic extrusion and compression”, Materials Science & Engineering, A355 (2003) 180-185
M.Richert, S.Hawryłkiewicz, J.Richert, J.Zasadziński, “Perspective of nanomaterials production by cyclic extrusion compression method of exerting unconventional large plastic deformations”, Solid State Phenomena, Vols. 101-102 (2005) 17-42
M.Richert, “Features of CEC: Method, Structure & Materials Properties”, “High Pressure Technology of Nanomaterials”, Trans Tech Publications Journal ‘Solid State Phenomena’, vol.114 (2005) 19-28
M.Richert, K.J.Kurzydłowski, J.Richert, A.Rosochowski, “Recent developments in materials science”, Chapture II “Characterization of microstructure and properties of bulk ultra-fine grained and nanocrystalline materials obtained by SPD methods”, Foundation of Materials Design”, Editors: K.J.Kurzydłowski. B.Major, P.Zięba, (2006) (rozdział w książce)
M.W.Richert , J.Richert , M.Książek , A.Tchórz, “Mechaniczna konsolidacja proszków srebra metodą CWS”, Rudy Metale, 12 (2011)
M.Richert, A.Mazurkiewicz, M.Książek, J.A.Smolik, R.Grzelka, P.Pałka, „Badania warstw nanoszonych metodami natrysku termicznego”, Inżynieria Materiałowa, 4 (2011) 691-694
M.W.Richert, „The wear resistance of thermal spray the tungsten and chromium carbides coatings”, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering (JAMME) vol. 47/2 (2011) 177-184
M.W.Richert, A.Mazurkiewicz, J.A.Smolik, „The deposition of WC-Co coatings by EB PVD technique” Archives of Metallurgy and Materials, 2 vol. 57 (2012) 511-516

Additional information:

None