Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Materiały kompozytowe i technologie ich wytwarzania
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NIMN-2-313-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Metali Nieżelaznych
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Leszczyńska-Madej Beata (bleszcz@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach przedmiotu studenci zapoznają się z wybranymi grupami materiałów kompozytowych oraz technologiami ich wytwarzania. Omówione będą właściwości, rola osnowy i fazy umacniającej, a także problemy związane ze stosowaniem różnych faz umacniających i samym procesem wytwarzania kompozytów. Omówione będą współczesne tendencje praktycznego zastosowania różnych grup materiałów kompozytowych i podane przykłady

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 uporządkowaną wiedzę dotyczącą doboru i kształtowania kompozytowych materiałów konstrukcyjnych i funkcjonalnych IMN2A_W05, IMN2A_W02 Kolokwium,
Udział w dyskusji
M_W002 Zna procesy wytwarzania wybranych materiałów kompozytowych IMN2A_W05, IMN2A_W02 Kolokwium,
Udział w dyskusji
Umiejętności: potrafi
M_U001 W oparciu o pozyskane dane i informacje potrafi przeprowadzić analizę i wnioskowanie w podstawowych problemach dotyczących materiałów kompozytowych IMN2A_U02 Kolokwium,
Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student uzyskuje umiejętność analitycznego podejmowania decyzji w zakresie właściwego doboru metody wytwarzania wybranych materiałów kompozytowych i doboru składników w celu uzyskania odpowiednich cech IMN2A_U01 Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Rozumie znaczenie gospodarcze materiałów IMN2A_K02 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
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 Ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą doboru i kształtowania kompozytowych materiałów konstrukcyjnych i funkcjonalnych + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna procesy wytwarzania wybranych materiałów kompozytowych + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 W oparciu o pozyskane dane i informacje potrafi przeprowadzić analizę i wnioskowanie w podstawowych problemach dotyczących materiałów kompozytowych - - + - - - - - - - -
M_U002 Student uzyskuje umiejętność analitycznego podejmowania decyzji w zakresie właściwego doboru metody wytwarzania wybranych materiałów kompozytowych i doboru składników w celu uzyskania odpowiednich cech - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie znaczenie gospodarcze materiałów + - + - - - - - - - -
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 6 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 (15h):

1.Definicja kompozytu. Klasyfikacja kompozytów. Projektowanie struktury kompozytów. Ogólne informacje o kompozytach jako materiałach konstrukcyjnych.
2.Kompozyty umacniane cząstkami. Materiały kompozytowe umocnione dyspersyjnie. Materiały kompozytowe umocnione dużymi cząstkami. Metody otrzymywania i przykłady kompozytów umacnianych cząstkami. Właściwości kompozytów umacnianych cząstkami.
3.Kompozyty umacniane włóknami. Rola osnowy w kompozytach umacnianych włóknami. Zjawiska zachodzące na granicy kontaktowej włókno – osnowa. Właściwości kompozytów umacnianych włóknami.
4.Włókna i wiskery stosowane do umacniania kompozytów. Włókna szklane, włókna boru, włókna węglowe, włókna organiczne. Inne włókna. Problemy związane z produkcją włókien do umacniania kompozytów.
5.Wytwarzanie kompozytów o osnowie metalicznej. Problemy związane z umacnianiem włóknami. Degradacja włókna w osnowach metalicznych. Łączenie włókna z ciekłą osnową. Łączenie włókna z osnową przez przeróbkę plastyczną lub zgrzewanie.
6.Metody wykorzystujące metalurgię proszków. Przykładowe techniki wytwarzania kompozytów umacnianych włóknami stosowane w przemyśle. Wytwarzanie kompozytów przez: odlewanie, odlewanie pod ciśnieniem, infiltracja, mechaniczna synteza, prasowanie na gorąco, zgrzewanie dyfuzyjne.
7.Kompozyty strukturalne – laminaty i płyty warstwowe i wielowarstwowe.
8.Problemy związane z upowszechnieniem stosowania kompozytów. Wpływ warunków eksploatacji na właściwości kompozytów konstrukcyjnych.
9.Współczesne tendencje praktycznego zastosowania kompozytów metalowych.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

1. Wytworzenie materiału kompozytowego przy wykorzystaniu technik metalurgii proszków.
2. Pomiar porowatości i gęstości wybranych materiałów kompozytowych.
3.Pomiary twardości wybranych materiałów kompozytowych.
4.Badania mikroskopowe wybranych materiałów kompozytowych.

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:

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczenie poszczególnych kolokwiów oraz
sprawozdań na ocenę pozytywną oraz obecność na zajęciach.
Z treści prezentowanych w ramach wykładu na koniec semestru przeprowadzane jest kolokwium.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – 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:

Zaliczenie na podstawie kolokwiów z zakresu materiału objętego ćwiczeniami laboratoryjnymi oraz
materiału omawianego w ramach wykładu.
ocena końcowa = 0.5(OL)+0.5(W)
OL – ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych
W – ocena z kolokwium obejmującego treści prezentowane w ramach wykładu

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. A.Boczkowska, J.Kapuściński, Z.Lindemann, D.Witemberg-Perzyk, S.Wojciechowaski: Kompozyty, Wydanie II zamawiane, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003
2. J. Bieniaś: Struktura i własności materiałów kompozytowych, Politechnika Lubelska, Katedra Inżynierii Materiałowej,
3. J. Sobczyk, S. Wojciechowski: Współczesne tendencje praktycznego zastosowania kompozytów metalowych, Kompozyty 2002
4. J. Nowacki: Spiekane metale i kompozyty z osnową metaliczną, Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa 2005
5. L. A. Dobrzański: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, Materiały inżynierskie z podstawami projektowania materiałowego, Wydawnictwo Naukowo –Techniczne, Warszawa 2003
6. W. Rutkowski: Projektowanie właściwości wyrobów spiekanych z proszków i włókien, Wydawnictwo PWN, Warszawa 1977
7. Metal Matrix Composites: Edited by1 K.U.Kainer, Viley-VCH, 2006
8. T. W. Clyne, P. J. Withers: An Introduction to Metal Matrix Composites,Cambridge Solid State Science Series, 1993
i inne dostępne

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Richert Jan, Leszczyńska Beata, Galanty Marek, Mroczkowski Marcin, Tkaczewski P.: Odkształcalność kompozytów aluminiowych wzmocnionych popiołami lotnymi, Rudy i Metale Nieżelazne R 52 Nr 11, str.656-664 (2007)
2. Leszczyńska-Madej Beata, Madej Marcin.: Właściwości tribologiczne aluminium otrzymanego na drodze konsolidacji plastycznej proszków, Tribologia, vol.1, str. 91 – 104 (2013)
3. Leszczyńska-Madej Beata, Madej Marcin.: Analiza parametrów procesu wytwarzania kompozytów Al-SiC, Rudy i Metale Nieżelazne R58 Nr 5, str. 259-266 (2013)
4. Leszczyńska-Madej Beata.: The effect of sintering temperature on microstructure and properties of Al – SiC composites, Archives of Metallurgy and Materials, Issue 1, Vol.58, str. 43 – 48 (2013)
5. Madej Marcin, Leszczyńska-Madej Beata.: Kształtowanie mikrostruktury i właściwości kompozytów z mieszanek proszków wolframu ze srebrem i tlenkiem tytanu, Rudy i Metale Nieżelazne R59 Nr 1, str. 30 – 35 (2014)
6. Anna WĄSIK, Beata LESZCZYŃSKA-MADEJ, Marcin MADEJ .: Wpływ atmosfery spiekania oraz zawartości fazy umacniającej SiC na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne kompozytów AlCu-SiC, Rudy i Metale Nieżelazne Recykling ; ISSN 0035-9696. — 2016 R. 61 nr 7, s. 307–313.
7. Marcin MADEJ, Beata LESZCZYŃSKA-MADEJ.: Kształtowanie mikrostruktury i właściwości kompozytów z mieszanek proszków węglika wolframu ze srebrem, Rudy i Metale Nieżelazne Recykling ; ISSN 0035-9696. — 2017 R. 62 nr 11, s. 5–9.
8. B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, A. WĄSIK, M. MADEJ.: Microstructure characterization of SiC reinforced aluminium and Al4Cu alloy matrix composites, Archives of Metallurgy and Materials, ISSN 1733-3490. — 2017 vol. 62 iss. 2, s. 747–755.
9. Anna WĄSIK, Beata LESZCZYŃSKA-MADEJ, Marcin MADEJ .:The influence of SiC particle size on mechanical properties of aluminum matrix composites, Metallurgy and Foundry Engineering MaFE = Metalurgia i Odlewnictwo, ISSN 1230-2325. — 2017 vol. 43 no. 1, s. 41–49.
10. Beata LESZCZYŃSKA-MADEJ, Dariusz Garbiec, Marcin MADEJ.: Effect of sintering temperature on microstructure and selected properties of spark plasma sintered Al−SiC composites, Vacuum : Surface Engineering, Surface Instrumentation & Vacuum Technology ; ISSN 0042-207X. — 2019 vol. 164, s. 250–255.

Informacje dodatkowe:

Brak