Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Monokryształy
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NIMN-2-232-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Metali Nieżelaznych
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Perek-Nowak Małgorzata (mperek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Zagadnienia związane z definicją monokryształów, warunków krystalizacji sprzyjający uzyskaniu struktury monokrystalicznej oraz segregacji domieszki. Podstawowe metody otrzymywania monokryształów obejmujące następujące typy wzrostu: z gazów, z cieczy oraz z ciał stałych. Omówione zostaną komercyjne sposoby zastosowania materiałów monokrystalicznych. Przedstawiona zostanie charakterystyka anizotropowych własności monokryształów: mechanicznych, fizycznych, chemicznych oraz opis krystalograficzny.

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 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą krystalizacji metali IMN2A_W03, IMN2A_W07, IMN2A_W10, IMN2A_W04, IMN2A_W02, IMN2A_W08, IMN2A_W01 Udział w dyskusji,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą mechanizmów wzrostu oraz sposobów otrzymywania monokryształów IMN2A_W03, IMN2A_W07, IMN2A_W10, IMN2A_W04, IMN2A_W02, IMN2A_W08, IMN2A_W01 Zaliczenie laboratorium,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą własności monokryształów oraz ich zastosowania praktycznego IMN2A_W03, IMN2A_W07, IMN2A_W10, IMN2A_W04, IMN2A_W02, IMN2A_W08, IMN2A_W01 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Posiada podstawowe umiejętności określenia własności monokryształów metalicznych IMN2A_U01, IMN2A_U02, IMN2A_U04, IMN2A_U06, IMN2A_U03, IMN2A_U05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Kolokwium,
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
30 15 0 15 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 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą krystalizacji metali + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą mechanizmów wzrostu oraz sposobów otrzymywania monokryształów + - - - - - - - - - -
M_W003 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą własności monokryształów oraz ich zastosowania praktycznego + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Posiada podstawowe umiejętności określenia własności monokryształów metalicznych - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 6 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 7 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

1. Wstęp: tematyka i organizacja zajęć; podstawowe definicje, sylwetka J. Czochralskiego
2. Krystalizacja
3. Rola współczynnika segregacji
4. Przegląd metod hodowli kryształów: przetapianie strefowe, metoda Czochralskiego, Bridgmana, Kyropoulosa, Verneuila
5. Monokryształy umacniane drugą fazą
6. Wzrost epitaksjalny
7. Własności i charakterystyka monokryształów
8. Quasi-monokryształy

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

1. Wzrost monokryształów metodą hydrotermalną
2. Hodowla monokryształów metodą Bridgmana
3. Charakterystyka monokryształów
A. Określenie orientacji metodą jamek trawienia
B. Pomiar figur biegunowych w oparciu o dyfraktogram proszkowy
C. Wyznaczenie orientacji metodą figur biegunowych (A1 i A3)
D. Deformacja monokryształów
E. Obserwacja powierzchni monokryształów z drugą fazą

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:

Należy oddać wszystkie sprawozdania z tematów laboratoriów, aby zostać dopuszczonym do kolokwium zaliczeniowego. Na kolokwium zaliczeniowym pytania będą dotyczyć treści przedstawianych na wykładzie i laboratoriach.

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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = 0.4L+0.6Kolokwium

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

Dodatkowy termin dla tych osób, które mają usprawiedliwioną nieobecność na zajęciach.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Klaus-Werner Benz, Wolfgang Neumann, “Introduction to Crystal Growth and Characterization”
2. J. Żmija, “Podstawy teorii wzrostu monokryształów”, Warszawa : Państw. Wydaw. Nauk., 1987
3. Antoni Modrzejewski “Monokryształy metali”, Warszawa : Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1962
4. Zofia Guzik, Jan Obłąkowski “Syntetyczne monokryształy: metody otrzymywania”, Katowice : Wydaw. Śląsk, 1973
5. Peter Luger, “Rentgenografia strukturalna monokryształów”, Warszawa : Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1989.
6. Grzegorz Boczkal, “Sterowanie strukturą drugiej fazy w monokryształach Zn-Ti-Cu w aspekcie zmian własności mechanicznych podczas deformacji w systemie (0001) <1120>”, Kraków : Wydawnictwa AGH, 2012.
7. William G. Pfann “Zone melting”, New York ; London : John Wiley & Sons, Inc., 1958

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Analiza mechanizmów deformacji w monokryształach Cu – 8 % at.Al rozciąganych w temperaturze 77K : praca doktorska / Małgorzata Perek
Doświadczalna analiza udziału wtórnych systemów poślizgu w rozciąganych monokryształach RSC o różnej EBU: praca dokotrska / Paweł Pałka

Małgorzata PEREK, Marek S. SZCZERBA, Analiza oddziaływań bliźniak-bliźniak w kryształach RSC metodą „EBSD” — Analysis of twin-twin interactions in FCC single crystals by EBSD method W: SIM 2007 : XXXV Szkoła Inżynierii Materiałowej : Kraków–Krynica, 25–28 IX 2007

Marek S. SZCZERBA, Małgorzata PEREK, Bliźniakowanie mechaniczne drugiego rzędu w kryształach RSC — W: Polska metalurgia w latach 2006–2010 / red. wyd. K. Świątkowski ; red. działów: J. Dańko, [et al.] ; Komitet Metalurgii Polskiej Akademii Nauk. — Kraków : Wydawnictwo Naukowe „AKAPIT”, cop. 2010. — [Metalurgia’2010 : konferencja sprawozdawcza Komitetu Metalurgii PAN : Krynica-Zdrój, 20–23 października 2010]. S. 812–820.

Małgorzata PEREK, Marek S. SZCZERBA, Structure refinement induced by detormation twinning in 77K tensile Cu−8%at.Al single crystals / // Materials Science Forum, 2011 vol. 674, s. 61–69.

Informacje dodatkowe:

Brak