Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Technologia funkcjonalnych układów cienkowarstwowych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0243-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Kyzioł Karol (kyziol@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł ma na celu przygotować Doktoranta do projektowania układów cienkowarstwowych z wykorzystaniem między innymi technik próżniowych otrzymywania materiałów oraz rozwiązywania problemów technologicznych w tym zakresie. W ramach modułu omawiana będzie budowa warstwowa ciał stałych, podział i właściwości cienkich warstw jak i klasyfikacja wybranych metod wytwarzania funkcjonalnych układów cienkowarstwowych.

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 Doktorant ma uporządkowaną wiedzę z zakresu zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych i procesów chemicznych towarzyszących otrzymywaniu funkcjonalnych układów cienkich warstw oraz ich projektowaniu w oparciu o znajomość zagadnień z Chemii, Fizyki, Termodynamiki oraz Chemii Ciała Stałego. SDA3A_W03, SDA3A_W02, SDA3A_W01 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Doktorant potrafi zaproponować metody modyfikacji warstwy wierzchniej dla wybranego materiału inżynierskiego oraz zaprojektować funkcjonalne układy cienkowarstwowe dla wskazanych aplikacji, z wykorzystaniem określonych metod obróbki, w tym chemicznych, fizycznych lub plazmochemicznych technik otrzymywania warstw i powłok. SDA3A_U07, SDA3A_U06, SDA3A_U02, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Prezentacja
M_U002 Doktorant potrafi zaplanować odpowiednią metodyką badawczą dla opracowania technologii otrzymywania funkcjonalnych układów cienkowarstwowych jak i przeprowadzić analizę uzyskanych danych eksperymentalnych, zaprezentować je oraz wyciągnąć właściwe wnioski. SDA3A_U06, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Aktywność na zajęciach
M_U003 Doktorant ma umiejętność właściwego doboru parametrów technologicznych dla wybranych technologii obróbki materiałów inżynierskich na etapie projektowania układów wielowarstwowych. Doktorant potrafi dokonywać krytycznej analizy danych eksperymentalnych w oparciu o uzyskaną wiedzę jak i metody matematyczne. SDA3A_U07, SDA3A_U06, SDA3A_U01, SDA3A_U04, SDA3A_U03 Prezentacja
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Doktorant posiada świadomość wartości wiedzy podstawowej dla rozwiązywania problemów technologicznych. Potrafi pracować zarówno indywidualnie jak i w zespole, realizując swoją część zadania badawczego, projektowania danego etapu technologicznego. SDA3A_K01, SDA3A_K03, SDA3A_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 10 0 0 0 0 20 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 Doktorant ma uporządkowaną wiedzę z zakresu zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych i procesów chemicznych towarzyszących otrzymywaniu funkcjonalnych układów cienkich warstw oraz ich projektowaniu w oparciu o znajomość zagadnień z Chemii, Fizyki, Termodynamiki oraz Chemii Ciała Stałego. + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Doktorant potrafi zaproponować metody modyfikacji warstwy wierzchniej dla wybranego materiału inżynierskiego oraz zaprojektować funkcjonalne układy cienkowarstwowe dla wskazanych aplikacji, z wykorzystaniem określonych metod obróbki, w tym chemicznych, fizycznych lub plazmochemicznych technik otrzymywania warstw i powłok. + - - - - + - - - - -
M_U002 Doktorant potrafi zaplanować odpowiednią metodyką badawczą dla opracowania technologii otrzymywania funkcjonalnych układów cienkowarstwowych jak i przeprowadzić analizę uzyskanych danych eksperymentalnych, zaprezentować je oraz wyciągnąć właściwe wnioski. + - - - - + - - - - -
M_U003 Doktorant ma umiejętność właściwego doboru parametrów technologicznych dla wybranych technologii obróbki materiałów inżynierskich na etapie projektowania układów wielowarstwowych. Doktorant potrafi dokonywać krytycznej analizy danych eksperymentalnych w oparciu o uzyskaną wiedzę jak i metody matematyczne. + - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Doktorant posiada świadomość wartości wiedzy podstawowej dla rozwiązywania problemów technologicznych. Potrafi pracować zarówno indywidualnie jak i w zespole, realizując swoją część zadania badawczego, projektowania danego etapu technologicznego. + - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 74 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 12 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (10h):

Budowa warstwowa ciała stałego (warstwa wierzchnia), kryteria podziału cienkich warstw, budowa i właściwości materiałów warstwowych, klasyfikacja wybranych metod wytwarzania (2h W)

Modyfikacje warstwy wierzchniej materiałów inżynierskich – obróbka mechaniczna i cieplno-chemiczna powierzchni – projektowanie technologii i zastosowanie (2h W)

Modyfikacje powierzchni materiałów inżynierskich – obróbka chemiczna i plazmochemiczna – projektowanie technologii i zastosowanie (2h W)

Funkcjonalność powierzchni materiałów – charakterystyka wybranych właściwości fizykochemicznych i użytkowych cienkich warstw (2h W)

Podstawowe pojęcia w technice próżniowej (metody wytwarzania próżni, rodzaje i budowa pomp próżniowych, analiza składu plazmy), aktualne kierunki rozwoju technologii (2h W)

Zajęcia seminaryjne (20h):

Metody plazmochemiczne w obróbce materiałów polimerowych i szkła – przykłady technologii, właściwości i zastosowanie (2h S)

Technologie modyfikacji powierzchni stopów aluminium – przykłady technologii, właściwości i zastosowanie (2h S)

Technologie modyfikacji materiałów do zastosowania w bioinżynierii – metale i ich stopy – przykłady technologii, właściwości i zastosowanie (2h S)

Technologie modyfikacji materiałów do zastosowania w bioinżynierii – polimery – przykłady technologii, właściwości i zastosowanie (2h S)

Technologie modyfikacji materiałów do zastosowania w elektronice – przykłady technologii, właściwości i zastosowanie (4h S)

Technologie modyfikacji materiałów do zastosowania w motoryzacji i budownictwie – przykłady technologii, właściwości i zastosowanie (2h S)

Metody otrzymywania cienkich warstw do zastosowania w fotowoltaice – przykłady technologii, właściwości i zastosowanie (2h S)

Metody otrzymywania funkcjonalnych materiałów opartych o struktury grafenu i tlenku grafenu – przykłady technologii, właściwości i zastosowanie (2h S)

Kolokwium zaliczeniowe (2h S)

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie będą przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym, wzbogaconym o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą dyskusji jest prezentacja multimedialna przygotowana i prowadzona przez studentów. Ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na zadawane pytania, a także dyskusja studentów w zakresie prezentowanych treści. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosownych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą w zakresie realizowanego tematu zajęć.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Pod koniec semestru Doktorant pisze test z zagadnień obejmujących treści prezentowane na wykładach i zajęciach seminaryjnych.
Zaliczenie zajęć seminaryjnych Doktorant otrzymuje w oparciu o ocenę z prezentacji i dyskusji nt. prezentowanych treści, pracy w grupach i indywidualnej w zakresie zagadnień formułowanych przez prowadzącego podczas zajęć.

Doktorant ma prawo do dwóch terminów poprawkowych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Doktoranci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci Szkoły Doktorskiej powinni na bieżąco zgłaszać wątpliwości i zadawać pytania. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Doktoranci biorą aktywny udział w zajęciach seminaryjnych, prowadzą dyskusje w zakresie realizowanej tematyki.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa obliczana jest jako średnia ważona:
waga 0.8 – ocena z seminarium
waga 0.2 – aktywność na zajęciach

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

Wyrównywanie zaległości powstałych wskutek nieobecności Doktoranta na zajęciach ustalane będą indywidualnie z prowadzącym zajęcia.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

W.D. Callister jr., D.G. Rethwisch; Materials science and engineering, Wiley, NJ, 2015

A. Hałas; Technika próżni, OWPW, Wrocław 2017

L.A. Dobrzański, A.D. Dobrzańska-Danikiewicz; Kształtowanie struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich, WPŚ, Gliwice 2013

Handbook of thin film deposition: techniques, processes, and technologies, Ed. by Krishna Seshan, Elsevier 2012

T. Stapiński; Struktury cienkowarstwowe: wybrane przykłady i zastosowanie, AGH, 2008

P. Rytlewski; Studium laserowego i plazmowego modyfikowania warstwy wierzchniej materiałów polimerowych, WUKW, Bydgoszcz 2015

P. Kuryło, S. Janik; Wybrane metody badań nieniszczących w analizie właściwości warstwy wierzchniej, WUZ, 2014

M. Stepczyńska; Studium plazmowego modyfikowania warstwy wierzchniej oraz metod sterylizacji materiałów biodegradowalnych, WUKW, 2017

A. Zawadzka; Cienkie warstwy i nanostruktury cienkowarstwowe: eksperymentalne metody wytwarzania i badanie właściwości, WNUMK 2016

M. A. Green; Third generation photovoltaics : advanced solar energy conversion, Springer, Berlin 2006

J. N. Roy, D. N. Bose; Photovoltaic science and technology, Cambridge University Press, 2018

Thin Film Coatings for Biomaterials and Biomedical Applications, Ed. by H. J. Griesser, UK Elsevier Ltd. 2016

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. K. Kyzioł, A. Kyzioł, “Advances in Polymers and Fibers”, vol. “Biopolymer Grafting: Applications”, chapter 4: “Surface functionalization with biopolymers via plasma-assisted surface grafting and plasma-induced graft polymerization – materials for biomedical application”, Published by Elsevier, ed. V.K. Thakur, 115-151, 2018

2. K. Kyzioł, Ł. Kaczmarek, A. Kyzioł, “Handbook of Composite from Renewable Materials”, 4 Vol Functionalization, Published by Wiley-Scrivener, ed. Vijay Kumar Thakur, Manju Kumari Thakur, Michael R. Kessler, 457-490, 2017

3. Ł. Kaczmarek, M. Klich, W. Tuta, K. Kyzioł, P. Kuśtrowski, D. Batory, W. Szymański, M. Stegliński, D. Kottfer, Influence of the chemical composition of Al/AlC/a-C:H coatings on the mechanical properties of magnesium alloy AZ31, Metal Science and Heat Treatment. 60 (2018) 443

4. K. Kyzioł*, J. Oczkowska, D. Kottfer, M. Klich, Ł. Kaczmarek, A. Kyzioł, Z. Grzesik, Physicochemical and biological activity analysis of low-density polyethylene substrate modified by multi-layer coatings based on DLC structures, obtained using RF CVD method, Coatings, 8 (2018) 135

5. K. Kyzioł*, K. Koper, Ł. Kaczmarek, Z. Grzesik, Plasmochemical modification of aluminum-zinc alloys using NH3-Ar atmosphere with anti-wear coatings deposition, Materials Chemistry and Physics, 189 (2017) 198

6. Ł. Kaczmarek, P. Zawadzki, M. Stegliński, R. Wójcik, M. Klich, K. Kyzioł, D. Kottfer, B. Januszewicz, W. Pawłowski, The effect of two-stage age hardening treatment combined with shot peening on stress distribution in the surface layer of 7075 aluminum alloy, Archives of Metallurgy and Materials, 60 (2015) 1993

7. K. Kyzioł*, K. Koper, M. Środa, M. Klich, Ł. Kaczmarek, Influence of gas mixture during N+ ion modification under plasma conditions on surface structure and mechanical properties of Al-Zn alloys, Surface and Coatings Technology, 278 (2015) 30

8. M. Januś, K. Kyzioł, K. Kluska, J. Konefał-Góral, A. Małek, S. Jonas, Plasma assisted chemical vapour deposition – technological design of functional coatings, Archives of Metallurgy and Materials, 60 (2015) 909

9. Ł. Kaczmarek, B. Adamczyk-Cieślak, J. Mizera, M. Stegliński, K. Kyzioł, D. Miedzińska, Ł. Kołodziejczyk, W. Szymański, M. Kozanecki, Influence of chemical composition of Ti/TiC/a-C:H coatings deposited on 7075 aluminum alloy on their selected mechanical properties, Surface and Coatings Technology, 261 (2015) 304

10. K. Kyzioł*, S. Kluska, M. Januś, M. Środa, W. Jastrzębski, Ł. Kaczmarek, Chemical composition and selected mechanical properties of Al Zn alloy modified in plasma conditions by RF CVD, Applied Surface Science, 311 (2014) 33

11. K. Kyzioł*, Ł. Kaczmarek, G. Brzezinka, A. Kyzioł, Structure, characterization and cytotoxicity study on plasma surface modified Ti-6Al-4V and g-TiAl alloys, Chemical Engineering Journal, 240 (2014) 516

12. Ł. Kaczmarek, M. Stegliński, J. Sawicki, J. Świniarski, D. Batory, K. Kyzioł, Ł. Kołodziejczyk, W. Szymański, P. Zawadzki, D. Kottfer, Optimization of the heat treatment and tribological properties of 2024 and 7075 aluminium alloys, Archives of Metallurgy and Materials, 58 (2013) 535

13. S. Jonas, K. Kyzioł, J. Lis, K. Tkacz-Śmiech, Stability of a-C:N:H layers deposited by RF Plasma Enhanced CVD, Solid State Phenomena, 147-149 (2009) 738

14. K. Kyzioł*, S. Jonas, K. Tkacz-Śmiech, K. Marszałek, A role of parameters in RF PA CVD technology of a-C:N:H layers, Vacuum, 82 (2008) 998

Informacje dodatkowe:

Brak