Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Formowanie Przestrzenne Materiałów Ceramicznych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CIMT-2-124-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Kata Dariusz (kata@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Studenci posiadają wiedzę z zakresu trójwymiarowego, addytywnego i ubytkowego formowania materiałów ceramicznych w szczególności z użyciem drobnodyspersyjnych proszków. Posiadają wiedzę z zakresu podstawowych zjawisk fizykochemicznych zachodzących w trakcie procesu formowania odpowiedzialnych za jakość uzyskanych wyrobów. Potrafią zaprojektować wirtualny model do drukowania przestrzennegol.

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 Ma wiedzę o aktualnych trendach rozwojowych inżynierii materiałowej i najistotniejszych nowych materiałach i technologiach materiałowych IMT2A_W03 Kolokwium
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod badań właściwości materiałów IMT2A_W04 Kolokwium
M_W003 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu wykorzystania nanostruktur tworzyw polikrystalicznych i nanozawiesin w technologiach przemysłowych IMT2A_W03 Kolokwium
M_W004 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu projektowania materiałowego produktów o założonej strukturze i właściwościach użytkowych oraz modelowaniu procesów. IMT2A_W03 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; weryfikować poprawność danych; potrafi integrować uzyskane informacje, interpretować, a także wyciągać i formułować wnioski oraz merytorycznie uzasadniać opinie w obszarze nauki o materiałach IMT2A_U01 Kolokwium
M_U002 Potrafi zaplanować i przeprowadzić pomiary właściwości użytkowych materiałów oraz interpretować uzyskane wyniki IMT2A_U04 Kolokwium
M_U003 Potrafi opracować i przedstawić ustnie rezultaty badań, w języku polskim lub w języku angielskim, stosując techniki wizualizacji komputerowej. IMT2A_U05 Prezentacja
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych IMT2A_K01 Kolokwium
M_K002 prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne IMT2A_K03 Kolokwium
M_K003 rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii IMT2A_K03 Kolokwium
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
30 15 0 0 0 0 15 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 Ma wiedzę o aktualnych trendach rozwojowych inżynierii materiałowej i najistotniejszych nowych materiałach i technologiach materiałowych + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod badań właściwości materiałów + - - - - - - - - - -
M_W003 Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu wykorzystania nanostruktur tworzyw polikrystalicznych i nanozawiesin w technologiach przemysłowych + - - - - - - - - - -
M_W004 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu projektowania materiałowego produktów o założonej strukturze i właściwościach użytkowych oraz modelowaniu procesów. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; weryfikować poprawność danych; potrafi integrować uzyskane informacje, interpretować, a także wyciągać i formułować wnioski oraz merytorycznie uzasadniać opinie w obszarze nauki o materiałach - - - - - + - - - - -
M_U002 Potrafi zaplanować i przeprowadzić pomiary właściwości użytkowych materiałów oraz interpretować uzyskane wyniki - - - - - + - - - - -
M_U003 Potrafi opracować i przedstawić ustnie rezultaty badań, w języku polskim lub w języku angielskim, stosując techniki wizualizacji komputerowej. - - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych + - - - - - - - - - -
M_K002 prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne - - - - - + - - - - -
M_K003 rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii - - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 58 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 3 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
tematyka wykładów

I. Metody addytywne wykorzystywane przy formowaniu przestrzennym– zasady projektowania struktur przestrzennych oraz dobór odpowiednich materiałów do formowania, podstawy fizykochemiczne tych metod;
II. Rodzaje metod przyrostowych: Stereolitografia (SLA), Spiekanie Selektywne (SLS), Cladding, Fused Depostiion Modelling (FDM), Laminated Object Manufacturing (LOM), Laser Engineering Net Shaping (LENS), 3D-printing,
III. Synteza i formowanie ubytkowe materiałów przy użyciu lasera – oddziaływanie światła laserowego z materiałami prowadzące do selektywnego odparowania, ablacja, cięcie i trawienie laserowe;
IV. Formowanie z gęstw – reologia zawiesin i nanozawiesin, oddziaływanie cząstek fazy stałej z płynami, zawiesiny reoniestabilne, reopeksja, zjawiska starzenia się zawiesin, działanie i dobór upłynniaczy i plastyfikatorów;
V. Formowanie z gęstw – wykorzystanie zawiesin do odlewania do form porowatych, prasowanie pseudo-izostatyczne z gęstw, odlewanie żelowe;
VI. Metody wytwarzania i formowania struktur przestrzennych dla elektroniki za pomocą technik: HTCC (High Temperature Co-fired Ceramic) i LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics).
VII. Formowanie nanofiltrów włóknistych celem separowania i dezaktywacji wirusów z powietrza i fazy ciekłej: electrospining i rotary jet spinning
VIII. Wytwarzanie kompozytów ziarnistych przy użyciu technik szybkiej konsolidacji z fazy ciekłej i gazowej.
IX. Formowanie materiałów gradientowych dla medycyny i na potrzeby przemysłu lotniczego i wojskowego
X. Podsumowanie

Zajęcia seminaryjne (15h):
Metody addytywne wykorzystywane przy formowaniu przestrzennym

Zajęcia seminaryjne są tematycznie związane z treściami wykładów. Pogłębiana jest
szczegółowa wiedza w obszarze formowania przestrzennego na podstawie najnowszych publikacji omawianych w trakcie zajęć.

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.
  • Zajęcia seminaryjne: 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 zaliczenia modułu jest obowiązkowa obecność na zajęciach seminaryjnych oraz przedstawienie prezentacji na zadany temat.

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.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest oceną z zajęć seminaryjnych wystawianą na podstawie jakości przedstawionej prezentacji multimedialnej oraz dyskusji merytorycznej z prowadzącym.

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

W przypadku niemożności przedstawienia prezentacji student zobowiązany jest napisać kolokwium z trzech tematów prezentacji przedstawionych przez innych studentów.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawowa wiedza z fizykochemii ciała stałego.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1) The Chemistry of Nanomaterials, Synthesis, Properties and Applications, vol.1 i vol.2, Wiley-Vch ed. R. Rao, A. Muller, A. Cheetham, 2004.
2)Functional Nanomaterials; ed. By K.E. Geckler and E. Roseberg, American Scientific Publishers California, 91381-1439, 2006.
3) R. Pampuch; K. Haberko, M. Kordek “ Nauka o procesach ceramicznych”, Wydawnictwo Naukowe
PWN Warszawa 1992,
4) R. Pampuch, „Zarys Nauki o Materiałach” Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 1977

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1) M. Woźniak, Paweł Rutkowski, Dariusz Kata, Rheological properties and thermal conductivity of
AlN−poly(propyleneglycol) suspensions Heat and Mass Transfer; vol. 52, pp. 103–112, (2016).
2) Nina Orlovskaya, David A. Cullen, Saul H. Lapidus, Dariusz Kata, Paweł Rutkowski, Jerzy Lis In search of the elusive IrB2: can mechanochemistry help?; Journal of Solid State Chemistry vol. 233, pp. 108–119. (2016).
3) M. Schabikowski, J. Tomaszewska, D. Kata, T. Graule, „“Rotary jet-spinning of hematite fibers” Textile
Research Journal; vol. 85(3) pp. 316-324, (2015).
4) M. Woźniak, A. Danelska, D. Kata, M. Szafran, “New anhydrous aluminium nitride dispersions as potential heat-transporting media”, Powder Technology vol. 235, pp.717-722 (2013).
5) P. Rutkowski, D. Kata “Thermal properties of AlN polycrystals obtained by pulse plasma sintering method” Journal of Advanced Ceramics; vol. 2 no. 2, pp. 180–184 (2013)
6) M.Woźniak; A. Danelska; P. Rutkowski, D. Kata; “Thermal conductivity of highly loaded aluminium nitride-poly (propylene glycol) dispersions Int. Journal of Heat and Mass Transfer vol. 65, pp. 592–598 (2013).

Informacje dodatkowe:

brak