Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Badania materiałowe
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
SPSR-1-303-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Paliwa i Środowisko
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Czosnek Cezary (czosnek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Student zdobywa wiedzę dotyczącą materiałów technologicznych stosowanych do budowy instalacji w przemyśle chemicznym, petrochemicznym i ochronie środowiska, posiada umiejętność przeprowadzenia podstawowych badań cech fizykochemicznych wybranych materiałów oraz przeprowadzenia prostych syntez nowoczesnych materiałów nieorganicznych.

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 Student posiada podstawową wiedzę o materiałach stosowanych do konstrukcji instalacji i maszyn oraz o zasadach ich doboru i eksploatacji PSR1A_W03 Egzamin
M_W002 Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie określania struktury i właściwości podstawowych materiałów konstrukcyjnych oraz ich identyfikacji i badań właściwości PSR1A_W04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student wykorzystuje podstawową wiedzę z zakresu fizyki i chemii do wykonania podstawowych badań właściwości materiałów oraz posiada umiejętność przeprowadzenia nieskomplikowanych syntez materiałów nieorganicznych. PSR1A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych, informacje o materiałach potrafi wykorzystać w sposób kreatywny. PSR1A_K01, PSR1A_K02 Zaangażowanie w pracę zespołu
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
60 30 0 30 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 Student posiada podstawową wiedzę o materiałach stosowanych do konstrukcji instalacji i maszyn oraz o zasadach ich doboru i eksploatacji + - + - - - - - - - -
M_W002 Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie określania struktury i właściwości podstawowych materiałów konstrukcyjnych oraz ich identyfikacji i badań właściwości + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student wykorzystuje podstawową wiedzę z zakresu fizyki i chemii do wykonania podstawowych badań właściwości materiałów oraz posiada umiejętność przeprowadzenia nieskomplikowanych syntez materiałów nieorganicznych. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych, informacje o materiałach potrafi wykorzystać w sposób kreatywny. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 127 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):
  1. Podstawowe właściwości materiałów inżynierskich.
  2. Stany materii i ich koegzystencja. Krystalizacja. Sieci krystaliczne i wady struktury krystalicznej.
  3. Żelazo i jego stopy. Układ żelazo-cementyt. Przemiany fazowe.
  4. Podział stali. Technologia produkcji stali. Staliwa i żeliwa. Korozja metali.
  5. Metale kolorowe i ich stopy, podział, właściwości i zastosowania. Technologie pozyskiwania podstawowych metali nieżelaznych.
  6. Materiały ceramiczne. Klasyfikacja. Materiały ogniotrwałe. Szkło i dewitryfikaty. Cermetale – właściwości i zastosowania. Ceramika specjalna.
  7. Otrzymywanie materiałów proszkowych (metoda anaerobowa).
  8. Otrzymywanie materiałów proszkowych (metoda aerozolowa).
  9. Polimery. Podstawowe pojęcia, podział, typy. Technologie produkcji polimerów. Właściwości i zastosowania polimerów.
  10. Materiały kompozytowe: klasyfikacja, podział i zastosowanie.
  11. Włókna węglowe i ich wytwarzanie. Kompozyty węgiel-węgiel, ich właściwości i zastosowania.
Ćwiczenia laboratoryjne (30h):
  1. Analiza gęstości nasypowej wybranych substancji ziarnistych.
  2. Ocena czystości substratów stosowanych w syntezach materiałów z wykorzystaniem pomiaru temperatury topnienia
  3. Badanie właściwości powierzchniowych materiałów nieorganicznych
  4. Oznaczanie i porównanie przewodnictwa cieplnego wybranych materiałów.
  5. Pomiar przewodnictwa elektrycznego wybranych materiałów.
  6. Analiza twardości wybranych metali i ich stopów.
  7. Pomiary udarności wybranych materiałów inżynierskich.
  8. Otrzymywanie proszków typu C/SiC metodą aerozolową z wykorzystaniem ultradźwiękowego polidyspersyjnego generatora aerozolu.
  9. Jakościowa analiza wydzielania się gazowych produktów ubocznych syntezy aerozolowej proszków C/SiC z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni FTIR.
  10. Jakościowa analiza stałych produktów syntezy aerozolowej proszków C/SiC z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni FTIR.
  11. Oznaczanie zawartości węgla i składników nieorganicznych w stałych produktach syntezy aerozolowej proszków C/SiC.
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 z ćwiczeń laboratoryjnych jest oceną średnią z ocen za poszczególne ćwiczenia. Na
ocenę z danego ćwiczenia składają się następujące elementy:
- zadowalająca wiedza o sposobie wykonania (warunkuje dopuszczenie do ćwiczenia),
- wykonanie ćwiczenia,
- pozytywne zaliczenie materiału teoretycznego,
- złożenie sprawozdania końcowego.
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń laboratoryjnych.

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: Przystąpienie studenta do wykonywania poszczególnych ćwiczeń wymaga wcześniejszego przygotowania się z wiedzy teoretycznej dotyczącej danego ćwiczenia. Student zobowiązany jest do przestrzegania zasad BHP w laboratorium
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa: (0,8* w* E+0,2* w* L)+f,
gdzie: E – ocena z egzaminu, L – ocena z ćwiczeń laboratoryjnych
w=1 dla I terminu; w=0,9 dla II terminu; w=0,8 dla III terminu.
f – czynnik korekcyjny uwzględniający obecności na wykładach

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

Dla uzyskania zaliczenia z ćwiczeń laboratoryjnych wymagane jest wykonanie wszystkich ćwiczeń. Student może mieć do 2 usprawiedliwionych nieobecności, ale zobowiązany jest do ich odrobienia z innymi grupami ćwiczeniowymi.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

D.R. Askeland, P.P. Fulay, W.J. Wright: The Science and Engineering of materials; Cengage Learning 2010.
L. A. Dobrzański: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo; WNT 2002.
A. Huczko: Fullereny; PWN 2002.
R. Pampuch, S. Błażewicz, J. Chłopek, A. Górecki, W. Kuś: Nowe materiały węglowe w technice i medycynie; PWN 1988.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. M. Drygaś, J.F. Janik: „Modeling porosity of high surface area nanopowders of the gallium nitride GaN semiconductor”, Mater. Chem. Phys. 133(2-3) (2012), 932.
2. M. Drygas, M.M. Bucko, J.F. Janik: „Nitridation of bulk monocrystalline and powdered microcrystalline gallium arsenide towards cubic gallium nitride nanopowders”, Curr. Nanosci. 9(2) (2013), 173.
3. M. Drygas, J.F. Janik, L. Czepirski: „Adsorption properties of nanocrystalline/ nanoporous gallium nitride powders”, Curr. Nanosci. 9(3) (2013), 318.
4. M. Sitarz, C. Czosnek, P. Jeleń, M. Odziomek, Z. Olejniczak, M. Kozanecki, J.F. Janik: „SiOC glasses produced from silsesquioxanes by the aerosol-assisted vapor synthesis method”, Spectrochim. Acta A, 112 (2013), 440.
5. O. Łabędź, A. Huczko, J. Gawraczyński, H. Lange, C. Czosnek, J.F. Janik: „Carbon arc plasma: characterization and synthesis of nanosized SiC”, J. Phys. Conf. Ser., 511 (2014), 012068-1–012068-6.
6. C. Czosnek, J.F. Janik: „Nanoproszkowy węglik krzemu oraz nanokompozyty węgiel/węglik krzemu otrzymywane metodą syntezy aerozolowej”, Przem. Chem., 93/12 (2014), 2020-2024.
7.C. Czosnek, M.M. Bucko, J.F. Janik, Z. Olejniczak, M. Bystrzejewski, O. Łabędź, A. Huczko: „Preparation of silicon carbide SiC-based nanopowders by the aerosol-assisted synthesis and the DC thermal plasma synthesis methods”, Mater. Res. Bull., 63 (2015), 164-172.
8. M. Drygas, J.F. Janik, M.M. Bucko, J. Gosk, A. Twardowski: „Structural and magnetic properties of GaN/Mn nanopowders prepared by an anaerobic synthesis route”, RSC Adv., 5 (2015), 37298.
9. M. Drygas, P. Jelen, M.M. Bucko, Z. Olejniczak, J.F. Janik: „Ammonolytical conversion of microcrystalline gallium antimonide GaSb to nanocrystalline gallium nitride GaN: thermodynamics vs. topochemistry”, RSC Adv. 5, (2015), 82576.
10. C. Czosnek, P. Baran, P. Grzywacz, P. Baran, J.F. Janik, A. Różycka, M. Sitarz, P. Jelen: „Generation of carbon nanostructures with diverse morphologies by the catalytic aerosol-assisted vapor-phase synthesis method”, C.R. Chimie, 18 (2015), 1198.
11. M. Drygaś, M. Sitarz, J.F. Janik: „Ammonolysis of gallium phosphide GaP to the nanocrystalline wide bandgap semiconductor gallium nitride GaN”, RSC Adv., 5 (2015), 106128.
12. J.B. Gosk, M. Drygaś, J.F. Janik, S. Gierlotka, B. Pałosz, A. Twardowski: „Magnetization of GaMnN nanopowders obtained by an anaerobic synthesis and high-pressure high-temperature sintering”, Acta Phys. Pol. A, 120 (2016), A-103.
13. M. Drygas, J.F. Janik, J. Gosk, S. Gierlotka, B. Palosz, A. Twardowski: „Structural and magnetic properties of ceramics prepared by high-pressure high-temperature sintering of manganese-doped gallium nitride nanopowders”, J. Eur. Ceram. Soc., 36 (2016), 1033.
14.M. Drygas, P. Jelen, M. Radecka, J.F. Janik: „Ammonolysis of polycrystalline and amorphized gallium arsenide GaAs to polytype-specific nanopowders of gallium nitride GaN”, RSC Adv., 6 (2016), 41074.
15. M. Drygas, J.F. Janik, M. Musial, J. Gosk, A. Twardowski: “Tuning the bimetallic amide-imide precursor system to make paramagnetic GaMnN nanopowders”, Mater. Chem. Phys., 180 (2016), 173.
16. M. Drygaś, M. M. Bućko, M. Musiał, J.F. Janik: “Convenient synthesis of nanocrystalline powders of phase-pure manganese nitride n-Mn3N2”, J. Mater. Sci., 51 (2016), 8177.
17. M. Musiał, J. Gosk, A. Twardowski, J.F. Janik, M. Drygaś: “Nanopowders of gallium nitride GaN surface functionalized with manganese”, J. Mater. Sci., 52 (2017), 145.

Informacje dodatkowe:

Brak