Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metody badań ciała stałego
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CTCH-2-103-n
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Macherzyńska Beata (beatam@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł zapewnia studentowi zdobycie wiedzy i umiejętności w zakresie określania i opisu mikrostruktury materiałów oraz budowy i użytkowania mikroskopów do światła widzialnego. Ponadto wiedzy dotyczącej właściwości sprężystych materiałów i ich powiązania z mikrostrukturą oraz sposobem wytwarzania danego tworzywa.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Zna podstawy optyki, budowy mikroskopów optycznych oraz ich zastosowanie w badaniach materiałów TCH2A_W02, TCH2A_W06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Zna podstawy akustyki, budowy i zasady działania defektoskopów oraz ich wykorzystanie do badania materiałów TCH2A_W02, TCH2A_W06 Kolokwium
M_W003 Zna podstawy termograwimetrii, skaningowej kalorymetrii różnicowej, analizy termomechanicznej, dynamicznej analizy mechanicznej oraz ich zastosowanie w badaniach materiałów TCH2A_W02 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi przygotować mikroskopy optyczne do pracy w tym ustawić oświetlenie wg. zasady Koehlera TCH2A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Potrafi przygotować defektoskop wraz z doborem odpowiedniego oprzyrządowania (głowice) do wykrywania i określania położenia wad oraz badania właściwości sprężystych TCH2A_U02, TCH2A_U09 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Potrafi określić temperatury zachodzenia reakcji chemicznych i przemian fazowych. Umie wskazać procesy egzo- i endotermiczne oraz wyznaczyć ich entalpie TCH2A_U02 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Zna podstawowe zasady etyki TCH2A_K02, TCH2A_K01 Udział w dyskusji
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
27 9 0 18 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Zna podstawy optyki, budowy mikroskopów optycznych oraz ich zastosowanie w badaniach materiałów + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna podstawy akustyki, budowy i zasady działania defektoskopów oraz ich wykorzystanie do badania materiałów + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna podstawy termograwimetrii, skaningowej kalorymetrii różnicowej, analizy termomechanicznej, dynamicznej analizy mechanicznej oraz ich zastosowanie w badaniach materiałów + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi przygotować mikroskopy optyczne do pracy w tym ustawić oświetlenie wg. zasady Koehlera - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi przygotować defektoskop wraz z doborem odpowiedniego oprzyrządowania (głowice) do wykrywania i określania położenia wad oraz badania właściwości sprężystych - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi określić temperatury zachodzenia reakcji chemicznych i przemian fazowych. Umie wskazać procesy egzo- i endotermiczne oraz wyznaczyć ich entalpie - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna podstawowe zasady etyki - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 82 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 27 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 3 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (9h):
  1. Mikroskopia optyczna

    Podstawowe pojęcia z mikroskopii optycznej
    Układ optyczny mikroskopu
    Budowa mikroskopu
    Stereologia.

  2. Akustyka

    Akustyka – ultradźwięki
    Literatura i podstawowe pojęcia
    Rodzaje fal ultradźwiękowych
    Wytwarzanie i odbiór fal ultradźwiękowych
    Prędkość propagacji fali ultradźwiękowej
    Aparatura do badań ultradźwiękowych
    Metody badań ultradźwiękowych
    Identyfikacja i wykrywanie wad
    Zastosowania ultradźwięków

  3. Analiza termiczna

    Zjawiska fizykochemiczne zachodzące w substancjach podczas ich obróbki termicznej.
    Termograwimetria.
    Termiczna analiza różnicowa.
    Skaningowa kalorymetria różnicowa.
    Analiza termomechaniczna.
    Dynamiczna analiza mechaniczna
    Metody łączone i specjalne
    Przykłady zastosowań metod analizy termicznej do określania właściwości substancji

Ćwiczenia laboratoryjne (18h):
  1. Mikroskopia

    Mikroskop optyczny do światła przechodzącego – budowa i zasada działania mikroskopu optycznego do światła przechodzącego. Określanie powiększenia mikroskopu i wielkości obserwowanych elementów.
    Mikroskop optyczny do światła odbitego – budowa i zasada działania mikroskopu optycznego do światła odbitego oraz stereoskopowego.

  2. Akustyka

    Budowa i zasada działania defektoskopów ultradźwiękowych
    Wykrywanie i lokalizacja wad na wzorcu W-1. Określanie grubości różnych typów materiałów – stal rafa, polimer – żywica epoksydowa, Al2O3, ZrO2, SiC.
    Wyznaczanie stałych materiałowych
    Wyznaczanie modułu Younga (E), modułu sztywności (G) oraz liczby Poissona (u) dla wybranych materiałów (stal rafa, polimer – żywica epoksydowa, Al2O3, ZrO2, SiC).

  3. Analiza termiczna

    Różnicowa analiza termiczna
    Wyznaczanie temperatur reakcji chemicznych (dehydratacji, rozkładu).
    Wyznaczanie temperatur przemian fazowych (topnienie, krystalizacja) i polimorficznych.
    Termograwimetria
    Określanie zakresu trwałości termicznej substancji i materiałów.
    Różnicowa kalorymetria skaningowa
    Obliczanie ciepła reakcji i przemian fazowych.
    Obliczanie parametrów kinetycznych reakcji.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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:

Ocena jest średnią z ocen cząstkowych z kolokwiów. Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny ze wszystkich kolokwiów oraz zaliczenie sprawozdania sporządzonego na podstawie danych eksperymentalnych uzyskanych na zajęciach.
Wszystkie sprawozdania muszą być oddane przed zakończeniem semestru.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia z oceny z zajęć laboratoryjnych oraz aktywność na zajęciach.

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

Ustalany indywidualnie z prowadzącym zajęcia

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wiedza z zakresu fizyki, chemii, nauki o materiałach oraz metodach ich badania.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Pluta M. “Mikroskopia Optyczna”; PWN; Warszawa 1982.
2. Appel L., Kowalczyk R. “Mikroskop. Budowa i Użytkowanie”; WNT, Warszawa 1966.
3. Staub F., Olewicz E. “Mikroskop metalograficzny. Budowa i zastosowanie”; PWT, Warszawa 1956.
4. Ryś J. “Stereologia materiałów”; Fotobit Design. Kraków 1995.
5. Ryś J. “Metalografia ilościowa”; Skrypt AGH; Kraków 1982.
6. Śliwiński A. “Ultradźwięki i ich zastosowania”; WNT, Warszawa 1993.
7. Matauschek J. “Technika ultradźwięków”; WNT, Warszawa 1961.
8. Wehr J. „Pomiary prędkości i tłumienia fal ultradźwiękowych”; PWN, Warszawa 1972.
9. Obraz J. „Ultradźwięki w technice pomiarowej”; WNT, Warszawa 1983.
10. Piekarczyk J., Pampuch R. “Tekstura i właściwości sprężyste tworzyw grafitowych”; PAN o/Kraków, Ceramika 24, 1976.
11. “Ultradźwięki – Laboratorium”; Ultramet 2006.
12. “Ultradźwięki – Laboratorium”; Ultramet 2001.
13. Deputat J. “Badania ultradźwiękowe”; Instytut Metalurgii Żelaza im. S. Staszica, Gliwice 1979.
14. Filipczyński L. i inni. “Ultradźwiękowe metody badania materiałów”; WNT, Warszawa 1963.
15. Ranachowski J. i inni “Problemy i metody współczesnej akustyki”; PWN, Warszawa – Poznań 1989.
16. Piekarczyk J. “Prędkość propagacji fal ultradźwiękowych w materiałach ceramicznych i ich związek z niektórymi własnościami”; V Sympozjum Ceramiki, Serock 1984.
17. Schultze W. "DTA – podstawy teoretyczne i zastosowania”
18. Materiały I, II, III, IV, V i VI Szkoły Analizy Termicznej, Wyd. WIMiC AGH, Kraków, 1996, 1998, 2002, 2004, 2008, 2010.
19. Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry vol. 1-5, Elsevier Amsterdam, 2002-2008.
20. Zielenkiewicz W. “Pomiary efektów cieplnych”, Wyd. Centrum Upowszechniania Nauki PAN, Warszawa 2000.
21. www.mt.com: strona firmy METTLER-TOLEDO, zawierająca m.in. kolekcję czasopism Thermal Analysis UserCom dotyczących różnych zagadnień analizy termicznej.
22. www.anasys.co.uk: strona w jęz. ang. zawierająca opis metod TA, opracowana przez ekspertów od analizy termicznej.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Publikacje naukowe osoby prowadzącej zajęcia dostępne są w Bibliografii Publikacji Pracowników AGH (https://bpp.agh.edu.pl/).

Informacje dodatkowe:

Brak