Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Materiały ceramiczne
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIMM-1-303-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Mechaniczna i Materiałowa
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
prof. nadzw. dr hab. inż. Bućko Mirosław (bucko@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

hhh

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 poszerzoną wiedzę z zakresu wytwarzania i właściwości tradycyjnych i nowoczesnych tworzyw ceramicznych. Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Kolokwium,
Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Potrafi wytworzyć i scharakteryzować materiał ceramiczny o założonym składzie chemicznym i fazowym a także o założnych właściwościach użytkowych. Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się w tym podnoszenia kompetencji zawodowych Udział w dyskusji,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_K002 Ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej Udział w dyskusji,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
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
40 26 0 14 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 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu wytwarzania i właściwości tradycyjnych i nowoczesnych tworzyw ceramicznych. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi wytworzyć i scharakteryzować materiał ceramiczny o założonym składzie chemicznym i fazowym a także o założnych właściwościach użytkowych. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się w tym podnoszenia kompetencji zawodowych + - - - - - - - - - -
M_K002 Ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 97 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 40 godz
Przygotowanie do zajęć 25 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):
  1. Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z szerokim spektrum materiałów ceramicznych, ich otrzymywaniem, właściwościami i zastosowaniem.

    Program zajęć obejmuje charakterystykę podstawowych grup materiałów ceramicznych. Omawiane są podstawowe zjawiska zachodzące w tych materiałach, ich struktury, mikrostruktury oraz charakterystyczne właściwości. Tematyka wykładów:
    1. Wstęp – podział materiałów ceramicznych (ceramika klasyczna, budowlana, techniczna, konstrukcyjna, funkcjonalna, zaawansowana), surowce ceramiczne, klasyczne technologie wytwarzania materiałów ceramicznych, znaczenie materiałów ceramicznych, zasady doboru materiałów;
    2. Proszki ceramiczne – budowa proszków, klasyczne metody syntezy, chemiczne metody syntezy, metody opisu morfologii.
    3. Podstawy technologii materiałów ceramicznych – formowanie wyrobów, suszenie, spiekanie swobodne, prasowanie na gorąco, HIP, SPS;
    4. Ceramiczne materiały tlenkowe – struktury, podstawowe właściwości, otrzymywanie (korund, dwutlenek cyrkonu, spinel, mullit, kwarc);
    5. Ceramiczne materiały kowalencyjne – struktury, właściwości, otrzymywanie (węglik krzemu, węglik wolframu, węglik tytanu, węglik boru, azotek krzemu, azotek glinu, azotek boru, alon, sialony, borki, krzemki, grafit);
    6. Ceramika konstrukcyjna – właściwości mechaniczne materiałów ceramicznych, kruche pękanie, metody wzmacniania materiałów, ścieralność, materiały supertwarde, pseudoplastyczność i nadplastyczność;
    7. Materiały ogniotrwałe – wymagania, podstawowe materiały, odporność termiczna i chemiczna, zastosowanie;
    8.Bioceramika – biozgodność i reaktywność materiałów ceramicznych w środo-wisku biologicznym, hydroksyapatyt, TCP, dwutlenek cyrkonu, aplikacje;
    9. Szkło i materiały szklano-ceramiczne – otrzymywanie, własciowsci, zastosowanie;
    10. Optoceramika – fotoprzewodniki, materiały laserowe, pigmenty;
    11. Elektroceramika – nadprzewodniki ceramiczne, półprzewodniki III-V, termisto-ry, warystory, przewodniki jonowe, dielektryki, ferroelektryki;
    12. Magnetoceramika – ferryty, multiferroiki, materiały inteligentne, spintronika;
    13. Ceramika porowata – membrany, filtry, mikroreaktory, izolacje cieplne;
    14. Kompozyty ceramiczne – kompozyty ziarniste, laminaty, FGM, materiały cermetaliczne;
    15. Mikrostruktura tworzyw ceramicznych – elementy stereologii, rodzaje mikrostruktur, korelacje mikrostruktury z właściwościami;

  2. Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z szerokim spektrum materiałów ceramicznych, ich otrzymywaniem, właściwościami i zastosowaniem.

    Program zajęć obejmuje głównie charakterystykę najważniejszych grup grup materiałów ceramicznych. Omawiane są podstawowe zjawiska zachodzace w tych materiałach, ich struktury, mikrostruktury, charakterystyczne właściwości a także zastosowanie. Tematyka wykładów:
    1. Wstęp, historia ceramiki;
    2. Surowce ceramiczne;
    3. Krzemiany, glinokrzemiany i szkła – podstawy systematyki krzemianów i glinokrzemianów, struktury, przykładowe związki, budowa szkieł krzemianowych, właściwości i zastosowanie, …
    4. Ceramika tradycyjna i techniczna – ceramika szlachetna, porcelana, porcelit, fajans, płytki ceramiczne, pigmenty, …
    5. Materiały budowlane i wiążące – cement, wapno, gips, materiały spiekane, cegły silikatowe, beton komórkowy, betony, …
    6. Materiały ogniotrwałe – wymagania, podstawowe grupy materiałów, właściwości, zastosowanie, …
    7. Tlenkowe materiały konstrukcyjne – struktury, właściwości, otrzymywanie: korund, dwutlenek cyrkonu, spinel, mullit, kwarc, kordieryt, …;
    8. Kowalencyjne materiały konstrukcyjne – struktury, właściwości, otrzymywanie: węgliki, azotki, borki, alon, sialony, fazy MAX, …
    9. Bioceramika – biozgodność i reaktywność materiałów ceramicznych w środowisku biologicznym, aplikacje, HAp, TCP, ZrO2;
    10. Optoceramika – fotoprzewodniki, materiały laserowe, kryształy fotoniczne;
    11. Elektroceramika – nadprzewodniki ceramiczne, półprzewodniki III-V, termistory, warystory, przewodniki jonowe, izolatory i dielektryki, ferroelektryki;
    12. Magnetoceramika – zjawiska magnetyczne w materiałach ceramicznych, ferryty, rezystory magnetyczne, multiferroiki;
    13. Kompozyty – CMC, kompozyty z włóknami ceramicznymi;

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):
  1. Ćwiczenia laboratoryjne związane są z badaniami podstawowych właściwości materiałów ceramicznych. Tematyka ćwiczeń:
    1. Wytrzymałość teoretyczna a rzeczywista włókień szklanych;
    2. Twradość i odporność na kruche pękanie;
    3. Odporność na wstrząs cieplny;
    4. Przewodność cieplna materiałów ceramicznych;
    5. Właściwości elektryczne rezystorów i termistorów;
    6. Właściwości optyczne materiałów ceramicznych;

  2. Teamty zajęć laboratoryjnych:
    1. Formowanie I – wytwarzanie wyrobów z proszków (submikronowych, nano, z substancjami porotwórczymi), granulowanie (z różnymi substancjami poślizgowymi i bez), prasowanie jednoosiowe i izostatyczne, spiekanie;
    2. Formowanie II – sporządzanie gęstwy, odlewanie do form gipsowych, suszenie;
    3. Spiekanie – dylatometria, określenie warunków spiekania, spiekanie swobodne;
    4. Charakterystyka I – gęstość, porowatość
    5. Charakterystyka II – właściwości użytkowe,
    6. Charakterystyka II – ilościowy opis mikrostruktury;

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:

Pozytywna ocena z zajęć seminaryjnych wynika z zaliczenia

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:

ocena końcowa = 0,75 x ocena z kolokwium + 0,25 x ocena z laboratorium

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

ffff

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

brak

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Literatura:
1. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, „Chemia Ciała Stałego”, PWN, Warszawa, 1975;
2. R. Pampuch, “Budowa i właściwości materiałów ceramicznych” Wyd. AGH, Kraków, 1995;
3. R. Pampuch, „Współczesne materiały ceramiczne”, wyd. AGH, Kraków, 2005;
4. R. Pampuch., K. Haberko., M. Kordek, „Nauka o procesach ceramicznych”, PWN, Warszawa, 1992;
5. J. Lis, R. Pampuch, „Spiekanie”, wyd. AGH, Kraków, 2001;

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

https://bpp.agh.edu.pl/autor/bucko-miroslaw-02392

Informacje dodatkowe:

brak