Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Materiały ceramiczne dla energetyki
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
STCH-1-411-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. nadzw. dr hab. inż. Dudek Magdalena (potoczek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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 ma wiedzę z zakresu chemii nieorganicznej, analitycznej i organicznej, która jest niezbędna dla zrozumienia podstawowych reakcji chemicznych syntezy materiałów. Student ma także podstawową wiedzę w zakresie analizy składu chemicznego i właściwości fizykochemicznych materiałów, zna podstawowe metody dyfrakcyjne i spektroskopowe stosowane do badań materiałów TCH1A_W03, TCH1A_W01 Wynik testu zaliczeniowego,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student dysponuje wiedzą dotyczącą otrzymywania i charakterystyki właściwości fizykochemicznych materiałów budowlanych dla energooszczędnego budownictwa. Ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia zjawisk występujących w procesach technologii chemicznej oraz w trakcie użytkowania produktów technologii chemicznej. TCH1A_W03 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Student dysponuje wiedzą dotyczącą możliwości projektowania i wykorzystania ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych i powłok ochronnych mogących znaleźć zastosowanie w turbinach gazowych. Ponadto potrafi zastosować termodynamikę techniczną do modelowania procesów fizykochemicznych Umie przeprowadzić analizę danych eksperymentalnych zaprezentować je i wyciągnąć na ich podstawie poprawne wyniki, TCH1A_W04 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Pozyskuje informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł związanych z naukami chemicznymi integruje je, interpretuje oraz wyciąga wnioski i interpretuje je TCH1A_U01 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie
M_U002 porozumiewania się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim TCH1A_U06 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Student potrafi zaplanować pomiary i eksperymenty wymagające pracy w zespole a także przygotować merytoryczny raport z własnego wkładu w pracę zespołową TCH1A_U01, TCH1A_U07 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie konieczność dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych TCH1A_K01, TCH1A_K02 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Aktywność na zajęciach
M_K002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy naukowo-techniczne /eksperymentalne TCH1A_K03 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 Student ma wiedzę z zakresu chemii nieorganicznej, analitycznej i organicznej, która jest niezbędna dla zrozumienia podstawowych reakcji chemicznych syntezy materiałów. Student ma także podstawową wiedzę w zakresie analizy składu chemicznego i właściwości fizykochemicznych materiałów, zna podstawowe metody dyfrakcyjne i spektroskopowe stosowane do badań materiałów + - + - - - - - - - -
M_W002 Student dysponuje wiedzą dotyczącą otrzymywania i charakterystyki właściwości fizykochemicznych materiałów budowlanych dla energooszczędnego budownictwa. Ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia zjawisk występujących w procesach technologii chemicznej oraz w trakcie użytkowania produktów technologii chemicznej. + - + - - - - - - - -
M_W003 Student dysponuje wiedzą dotyczącą możliwości projektowania i wykorzystania ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych i powłok ochronnych mogących znaleźć zastosowanie w turbinach gazowych. Ponadto potrafi zastosować termodynamikę techniczną do modelowania procesów fizykochemicznych Umie przeprowadzić analizę danych eksperymentalnych zaprezentować je i wyciągnąć na ich podstawie poprawne wyniki, + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Pozyskuje informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł związanych z naukami chemicznymi integruje je, interpretuje oraz wyciąga wnioski i interpretuje je - - + - - - - - - - -
M_U002 porozumiewania się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi zaplanować pomiary i eksperymenty wymagające pracy w zespole a także przygotować merytoryczny raport z własnego wkładu w pracę zespołową - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie konieczność dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych - - + - - - - - - - -
M_K002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy naukowo-techniczne /eksperymentalne - - + - - - - - - - -
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 projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
  1. 1. Wprowadzenie do technologii funkcjonalnych i konstrukcyjnych tworzyw ceramicznych

    • Podstawowe pojęcia z zakresu technologii tworzyw ceramicznych
    • Ceramika tradycyjna i zaawansowana
    • Tworzywa konstrukcyjne i funkcjonalne
    • Nanomateriały ceramiczne
    • Wybrane metody wytwarzania materiałów ceramicznych
      2.Tworzywa ceramiczne dla zastosowań w energooszczędnym budownictwie
    • właściwości fizykochemiczne materiałów budowlanych.
    • Sposoby poprawy właściwości termoizolacyjnych tworzyw ceramicznych
    • Izolacja akustyczna
    • Budownictwo pasywne
      3.Ceramiczne tworzywa konstrukcyjne i powłoki ochronne dla zastosowań w turbinach gazowych
    • Tworzywa konstrukcyjne dla zastosowań w turbinach gazowych
    • Korozja wysokotemperatorowa metalicznych tworzyw.
    • Rodzaje i właściwości powłok ochronnych (Thermal Barrier Coatting – TBC)
    • Ceramiczne materiały monolityczne i kompozytowych dla zastosowań w turbinach gazowych
    • Ocena możliwości poprawy paramterów pracy tych urządzeń
      w wynki stosowania komponentów ceramicznych
      4.Ceramiczne materiały termoelektryczne
    • Zjawisko termoelektryczne – podstawy fizyczne.
    • Współczesne materiały termoelektryczne -właściwości i zastosowania.
    • Generatory termoelektryczne
    • Ceramiczne materiały termoelektryczne do budowy generatorów do konwersji energii cieplnej pochodzącej ze źródeł odnawialnych
      5 Materiały katalityczne dla zastosowań w motoryzacji
    • Przypomnienie podstawowych widaomości z zakresu katalizy
    • Budowa i rodzaje materiałów katalitycznych stosowanych
      w motoryzacji
    • Metody wytwarzania i charakterystyki materiałów katalitycznych dla zastosowań w układach oczyszczania z silnikiem o zapłonie samoczynnym
    • Testy oceny emisji subtsancji szkodliwych w motoryzacji
      6.Ceramiczne materiały sensorowe
    • Wprowadzeenie do sensorów. Znaczenie sensorów chemicznych
      dla medycyny, techniki, ochrony środowiska
    • Sensory elektrochemiczne (zasada działania, rodzaje, elektrochemiczne czujniki tlenu do kontroli procesów spalania
    • Analityczny “sztuczny nos”
    • Chemiczne czujnki gazowe
    • Sensory innych wielkości fizycznych
      7.Ceramiczne ogniwa paliwowe
    • Wprowadzenie do technologii ogniw paliwowych (budowa, zasada działania, komponenty)
    • Współczesne konstrukcje ceramicznych ogniw paliwowych
    • Paliwa dla stałotlenkowych ogniw paliwowych
    • Koegeneracja ogniw paliwowych z innymi urządzeniami

  2. 1. Wprowadzenie do technologii funkcjonalnych i konstrukcyjnych tworzyw ceramicznych

    • Podstawowe pojęcia z zakresu technologii tworzyw ceramicznych
    • Ceramika tradycyjna i zaawansowana
    • Tworzywa konstrukcyjne i funkcjonalne
    • Nanomateriały ceramiczne
    • Wybrane metody wytwarzania materiałów ceramicznych
      2.Tworzywa ceramiczne dla zastosowań w energooszczędnym budownictwie
    • właściwości fizykochemiczne materiałów budowlanych.
    • Sposoby poprawy właściwości termoizolacyjnych tworzyw ceramicznych
    • Izolacja akustyczna
    • Budownictwo pasywne
      3.Ceramiczne tworzywa konstrukcyjne i powłoki ochronne dla zastosowań w turbinach gazowych
    • Tworzywa konstrukcyjne dla zastosowań w turbinach gazowych
    • Korozja wysokotemperatorowa metalicznych tworzyw.
    • Rodzaje i właściwości powłok ochronnych (Thermal Barrier Coatting – TBC)
    • Ceramiczne materiały monolityczne i kompozytowych dla zastosowań w turbinach gazowych
    • Ocena możliwości poprawy paramterów pracy tych urządzeń
      w wynki stosowania komponentów ceramicznych
      4.Ceramiczne materiały termoelektryczne
    • Zjawisko termoelektryczne – podstawy fizyczne.
    • Współczesne materiały termoelektryczne -właściwości i zastosowania.
    • Generatory termoelektryczne
    • Ceramiczne materiały termoelektryczne do budowy generatorów do konwersji energii cieplnej pochodzącej ze źródeł odnawialnych
      5 Materiały katalityczne dla zastosowań w motoryzacji
    • Przypomnienie podstawowych widaomości z zakresu katalizy
    • Budowa i rodzaje materiałów katalitycznych stosowanych
      w motoryzacji
    • Metody wytwarzania i charakterystyki materiałów katalitycznych dla zastosowań w układach oczyszczania z silnikiem o zapłonie samoczynnym
    • Testy oceny emisji subtsancji szkodliwych w motoryzacji
      6.Ceramiczne materiały sensorowe
    • Wprowadzeenie do sensorów. Znaczenie sensorów chemicznych
      dla medycyny, techniki, ochrony środowiska
    • Sensory elektrochemiczne (zasada działania, rodzaje, elektrochemiczne czujniki tlenu do kontroli procesów spalania
    • Analityczny “sztuczny nos”
    • Chemiczne czujnki gazowe
    • Sensory innych wielkości fizycznych
      7.Ceramiczne ogniwa paliwowe
    • Wprowadzenie do technologii ogniw paliwowych (budowa, zasada działania, komponenty)
    • Współczesne konstrukcje ceramicznych ogniw paliwowych
    • Paliwa dla stałotlenkowych ogniw paliwowych
    • Koegeneracja ogniw paliwowych z innymi urządzeniami

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):
  1. 1. Wpływ wybranych parametrów fizykochemicznych
    i technologicznych na zmiany współczynnika przewodzenia ciepła
    materiałów termoizolacyjnych
    2. Korozja wysokotemperaturowa tworzyw metalicznych i ceramicznych
    3. Pomiar współczynnika Seebecka oraz przewodności elektrycznej wybranych materiałów termoelektrycznych
    4. Zastosowanie metod cyfrowej analizy obrazu do analizy mikrostruktury tworzyw ceramicznych
    5. Wyznaczanie strat energetycznych w stałotlenkowych ogniwach paliwowych
    6. Stałotlenkowe ogniwo paliwowe z bezpośrednim utlenianiem węgla

  2. 1. Wpływ wybranych parametrów fizykochemicznych
    i technologicznych na zmiany współczynnika przewodzenia ciepła
    materiałów termoizolacyjnych
    2. Korozja wysokotemperaturowa tworzyw metalicznych i ceramicznych
    3. Pomiar współczynnika Seebecka oraz przewodności elektrycznej wybranych materiałów termoelektrycznych
    4. Zastosowanie metod cyfrowej analizy obrazu do analizy mikrostruktury tworzyw ceramicznych
    5. Wyznaczanie strat energetycznych w stałotlenkowych ogniwach paliwowych
    6. Stałotlenkowe ogniwo paliwowe z bezpośrednim utlenianiem węgla

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:

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:

Oceny z laboratorium (L) i testu sprawdzającego (T) obejmującego problemy poruszane na wykładach i seminariach obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona powyższych ocen:
OK = 0,6·w·T + 0,4·w·L
w = 1 dla I terminu, w = 0,9 dla II terminu, w = 0,8 dla III terminu

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Student powinien posiadać podstawowe widaomości z kursu chemii nieorganicznej, fizyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. A. Olszyna, Ceramika supertwarda, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2001
2. L. D Dobrzański Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe, WNT 2006
3. R. Pampuch, Współczesne materiały ceramiczne, Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2005
4. L. Sobierski, Ceramika węglikowa , Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2005
5. Z. Gnutek, W. Kordylewski, Maszynoznawstwo Energetyczne , Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2003
6. Materiały dydaktyczne dostarczane przez prowadzącego przedmiot, platforma e-learning

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak