Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Kompozyty pochodzenia naturalnego
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CTCH-1-066-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Stodolak-Zych Ewa (stodolak@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł składa się z komplementarnych dwóch części: teoretycznej prowadzonej w formie interaktywnego seminarium przygotowującego Studentów do części praktycznej; zadania projektowego wykonywanego podczas drugiej części przedmiotu.

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 Zna metody otrzymywania materiałów kompozytowych zawierających naturalne fazy modyfikujace i wzmacniające TCH1A_W01, TCH1A_W04 Projekt,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Zna podstawowe metody przydatne w charakteryzowaniu naturalnych materiałów kompozytowych. Rozumie znaczenie doboru komponentów i metod badawczych pod kątem ich zastosowania TCH1A_W04 Projekt,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Zna ideę , podzial i zakres stosowalności naturalnych materiałów kompozytowych . Zna metody otrzymywania materiałów kompozytowych z naturalna faża modyfikującą TCH1A_W04 Projekt,
Aktywność na zajęciach
M_W004 Umie rozróżnić i zakwalifikować odpady powstające w wyniku zużycia się materiałów, rozumie ideę kompostowania, degradacji i recyklingu naturalnych kompozytów TCH1A_W04 Projekt,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie zaprojektować materiał kompozytowy z fazą naturalną przeznaczony do konkretnego zastosowania konstrukcyjnego lub funkcjonalnego. TCH1A_U04 Projekt,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Umie przeprowadzić syntetyczna analizę danych literaturowych i patentowych i na tej podstawie wytypować materiały naturalne o właściwościach dopasowanych do ich funkcji. TCH1A_U02, TCH1A_U04 Projekt,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Potrafi przygotować projekt prostego układu kompozytowego z udziałem modyfikatora naturalnego oraz zaproponować proces utylizacji tego materiału wraz z jego skutkami dla środowiska naturalnego TCH1A_U02, TCH1A_U05 Projekt,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ma świadomość wpływu materiałów kompozytowych opartych o naturalne składniki na rozwój nowoczesnych technologii TCH1A_K01 Projekt,
Aktywność na zajęciach
M_K002 Ma świadomość możliwości komercjalizacji nowych technologii, materiałów bądź produktów oraz ich wpływu na środowisko naturalne TCH1A_K02 Projekt,
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 0 0 0 0 0 30 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 Zna metody otrzymywania materiałów kompozytowych zawierających naturalne fazy modyfikujace i wzmacniające - - - - - + - - - - -
M_W002 Zna podstawowe metody przydatne w charakteryzowaniu naturalnych materiałów kompozytowych. Rozumie znaczenie doboru komponentów i metod badawczych pod kątem ich zastosowania - - - - - + - - - - -
M_W003 Zna ideę , podzial i zakres stosowalności naturalnych materiałów kompozytowych . Zna metody otrzymywania materiałów kompozytowych z naturalna faża modyfikującą - - - - - + - - - - -
M_W004 Umie rozróżnić i zakwalifikować odpady powstające w wyniku zużycia się materiałów, rozumie ideę kompostowania, degradacji i recyklingu naturalnych kompozytów - - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie zaprojektować materiał kompozytowy z fazą naturalną przeznaczony do konkretnego zastosowania konstrukcyjnego lub funkcjonalnego. - - - - - + - - - - -
M_U002 Umie przeprowadzić syntetyczna analizę danych literaturowych i patentowych i na tej podstawie wytypować materiały naturalne o właściwościach dopasowanych do ich funkcji. - - - - - + - - - - -
M_U003 Potrafi przygotować projekt prostego układu kompozytowego z udziałem modyfikatora naturalnego oraz zaproponować proces utylizacji tego materiału wraz z jego skutkami dla środowiska naturalnego - - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość wpływu materiałów kompozytowych opartych o naturalne składniki na rozwój nowoczesnych technologii - - - - - + - - - - -
M_K002 Ma świadomość możliwości komercjalizacji nowych technologii, materiałów bądź produktów oraz ich wpływu na środowisko naturalne - - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 52 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 4 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 14 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 4 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Zajęcia seminaryjne (30h):

Przedmiot składa się z części teoretycznej i części praktycznej. W zakres części teoretycznej wchodzą następujące zagadnienia:
1.Surowce naturalne pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, idea, klasyfikacja, możliwości i korzyści ze stosowania naturalnych składowych w materiałach kompozytowych.
2.Surowce pochodzenia drzewnego, budowa i właściwości drewna, wpływ klimatu na strukturę i jakość drewna, różne formy surowców pochodzenia drzewnego. Możliwości wykorzystania różnych form pochodzenia oddrzewnego w materiałach konstrukcyjnych i funkcjonalnych. Linie technologiczne do produkcji komponentów dla kompozytów pozyskanych z drewna.
3.Rośliny włókniste z możliwością pozyskania włókien długich i krótkich, rodzaje roślin włóknistych (len, konopie, sizal, kokos, juta, itd.) właściwości i charakterystyka tych włókien, linie technologiczne do obróbki włókien naturalnych.
4.Celuloza – charakterystyka związku, rożne jej formy (włókna, krótkie włókna, proszki, nanoproszki), właściwości, metody pozyskiwania celulozy z roślin i przy pomocy bakterii (bionanoceluloza). Technologie produkcji wyrobów kompozytowych zawierających naturalne komponenty w swojej strukturze (od włókien po nanoformy).
5.Gospodarka odpadami, klasyfikacja odpadów wg ustawy o odpadach, właściwości i możliwości degradacyjne kompozytów zawierających naturalne metody utylizacji, możliwość odzysku i zagrożenia dla środowiska. Recykling kompozytów, opłacalność ich ponownego wykorzystania oraz ogólnego zastosowania w aspekcie problemów globalnych tj. kryzys surowcowy, energetyczny, problemy z wodą pitną i ochrony środowiska
6.Rozwój różnych gałęzi przemysłu opartych o materiały kompozytowe z naturalnym modyfikatorem (np.; budownictwo, motoryzacja, przemysły opakowaniowej). Kierunki rozwoju i ograniczenia przemysłu z udziałem kompozytów naturalnych.
7.Naturalne matryce polimerowe, pochodzenia roślinnego lub odzwierzęcego, metody wytwarzania, możliwości projektowania materiałów kompozytowych w 100% biodegradowalnych nie podlegających ustawie o odpadach z możliwością kompostowania lub przetwarzania po czasie użytkowania.

W części praktycznej Studenci przygotowują projekt elementu użytkowego (np konstrukcyjnego, funkcjonalnego) zawierającego tradycyjny materiał kompozytowy który należy zastąpić kompozytem z fazą naturalną. Projekt będzie polegał odpowiednim dobraniu surowców, metody wytwarzania a następnie przewidywaniem spodziewanych właściwości takiego tworzywa, oszacowaniu kosztów produktu, recyklingu lub utylizacji zużytego elementu. Wybrane projekty kompozytów naturalnych wykonane w ramach zajęć praktycznych zostaną wytworzone w labolatorium z udzialem studentów a ich właściwości przetestowane w sposób praktyczny (właściwości mechaniczne, fizykochemiczne i in.).

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem uzyskania zaliczenia jest uczestnictw w dwóch składowych modułu oraz rozwiązanie postawionego problemu konstrukcyjnego. W ramach podsumowania zajęć i weryfikacji treści przekazywanych podczas jego trwania Studenci zobowiązani są do napisania kolokwium zaliczeniowego.
Zaliczenie poprawkowe dotyczy tylko kolokwium zaliczeniowego.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Aktywne uczestnictwo w zajęciach seminaryjnych oraz przygotowanie projektu stanowi 0.6 części oceny końcowej, ocena z kolokwium zaliczeniowego stanowi 0.4 wagi oceny końcowej.

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

Indywidualne konsultacje oaz samodzielne zapoznanie się z tematyka poruszaną podczas opuszczonych przez Studenta zajęć

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wiedza z zakresu budowy i właściwości materiałów ze szczególnym uwzględnieniem materiałów kompozytowych

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. R.D.S.G. Campilho, Natural Fiber Composites, CRC Press 2015
2. Douglas D. Stokke, Qinglin Wu, Guangping Han, Christian V. Stevens, Introduction to Wood and Natural Fiber Composites 1st Edition, Willey 2016
3. Vijay Kumar Thakur, Green Composites from Natural Resources, CRC Press 2013

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. E. Stodolak-Zych, A. Benko, P. Szatkowski, E. Długon, M. Nocun, C. Paluszkiewicz, M. Błazewicz, Spectroscopic studies of the influence of CNTs on the thermal conversion of PAN fibrous membranes to carbon nanofibers, Journal of Molecular Structure 1126 (2016) 94–102.
2. B. Szaraniec, A. Morawska-Chochół, E. Stodolak-Zych, Degradation of composites based on raw materials for orthopedic equipment, Engineering of Biomaterials 15 (2012) 116–117
3. K. Gren, P. Szatkowski, J. Chlopek, Characteristics of failure mechanisms and shear strength of sandwich composites, Composites Theory and Practice 16 (2016) 255–259.
4. K. Pielichowska, P. Szatkowski, Polyurethane-based phase change materials with graphene, Modern polymeric materials for environmental applications including COST MP1105 Workshop ‘Nanoparticles for flame retardancy: challenges and risks’ 5 (2013) 129–134.
5. T. Gumuła, P. Szatkowski Regeneration efficiency of composites containing two-sized capillaries, Polymer Composites 37 (2016) 1223–1230.

Informacje dodatkowe:

Brak