Wprowadzenie do nauki o materiałach

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu
Inżynieria Materiałowa
Studia I stopnia
Przedmiot:
Rodzaj przedmiotu:
Kod przedmiotu:
Rok:
Semestr:
Forma studiów:
Rodzaj zajęć i liczba godzin
w semestrze:
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Liczba punktów ECTS:
Sposób zaliczenia:
Język wykładowy:
Wprowadzenie do nauki o materiałach
Obowiązkowy
IM 1 S 0 1 20-0_0
I
1
Studia stacjonarne
30
30
3
Zaliczenie
Język polski
Cel przedmiotu
Zapoznanie studentów z głównymi zagadnieniami inżynierii materiałowej oraz
C1
związaną z tym terminologią.
Zapoznanie studentów z podstawowymi zależnościami pomiędzy strukturą
C2
materiałów, a ich właściwościami.
Przedstawienie możliwości kształtowania wybranych struktur materiałów i ich
C3
właściwości w wyniku zastosowania różnorodnych procesów technologicznych.
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji
Student ma podstawową wiedzę z zakresu matematyki, fizyki i chemii, która
1
obejmuje program szkoły średniej.
2 Student ma świadomość roli wiedzy na temat otaczających go materiałów.
3 Student potrafi rozpoznać podstawowe materiały.
Efekty kształcenia
W zakresie wiedzy:
EK 1 Student ma podstawową wiedzę w zakresie inżynierii materiałowej.
Ma scharakteryzowaną i usystematyzowaną wiedzę w zakresie zjawisk
EK 2
zachodzących w wybranych materiałach.
Orientuje się w obecnym stanie techniki i trendach rozwojowych w inżynierii
EK 3
materiałowej.
W zakresie umiejętności:
Potrafi przewidzieć interakcje pomiędzy technologią, strukturą, a
EK4
właściwościami niektórych materiałów.
EK5 Analizuje mechanizmy zmian struktury materiałów.
W zakresie kompetencji społecznych:
EK6 Student ma świadomość roli inżynieria.
Potrafi przekazać i formułować w sposób zrozumiały informacje dotyczące
EK7
materiałów, osiągnięć techniki oraz posługuje się pojęciami technicznymi.
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10
1
2
Treści programowe przedmiotu
Forma zajęć – wykłady
Treści programowe
Rola i znaczenie nauki o materiałach w rozwoju współczesnej wiedzy
inżynierskiej. Materia i jej składowe. Podstawowe pojęcia stosowane w
inżynierii materiałowej związane materiałami. Wiązania międzyatomowe i
ich związek z właściwościami materiałów.
Charakterystyka i techniki wytwarzania głównych grup materiałów: metale,
materiały ceramiczne, szkła, polimery, materiały kompozytowe, stopy z
pamięcią kształtu, nanomateriały i biomateriały.
Budowa krystaliczna ciał stałych. Elementy krystalografii geometrycznej.
Typy sieci przestrzennej, klasyfikacja sieci Bravais’go. Wpływ rodzaju
wiązań w kryształach na właściwości fizyczne. Monoryształy, polikryształy,
materiały wielofazowe i granice rozdziału.
Defekty w strukturze krystalicznej. Elementy teorii dyslokacji, rodzaje
dyslokacji, ruch dyslokacji, źródła dyslokacji, płaszczyzny i kierunki
poślizgu, wzajemne oddziaływanie dyslokacji. Dyslokacje, a właściwości
materiałów.
Podstawy termodynamiki ciał stałych. Reguła faz. Układy równowagi i ich
podstawy termodynamiczne.
Układy równowagi z eutektyką, perytektyką, eutektoidem. Polimorfizm.
Budowa wykresów równowagi na podstawie danych doświadczalnych.
Wykres Fe-Fe3C oraz Fe-C (grafit). Rodzaje stopów żelaza z węglem.
Domieszki i zanieczyszczenia w stopach metali.
Podstawy obróbki cieplnej stopów żelaza. Przemiany fazowe w stanie
stałym przy podgrzewaniu i chłodzeniu. Wprowadzenie do wykresów CTPi i
CTPc.
Dyfuzja w stanie stałym. Atomowe mechanizmy dyfuzji. I i II prawo Ficka.
Dyfuzja wzdłuż granic ziarn, powierzchniowa i reaktywna.
Współczesne kierunki rozwoju materiałów stymulowane osiągnięciami
nauki.
Metody dydaktyczne
Wykład z prezentacją multimedialną/wykład problemowy.
Zadania problemowe.
Obciążenie pracą studenta
Średnia liczba godzin na zrealizowanie
Forma aktywności
aktywności
Godziny kontaktowe z wykładowcą,
32
w tym:
Godziny kontaktowe z wykładowcą
realizowane w formie zajęć
30
dydaktycznych.
Godziny kontaktowe z wykładowcą,
2
rezlizowane w formie konsultacji.
Praca własna studenta, w tym:
43
Przygotowanie do zaliczenia
43
Łączny czas pracy studenta
Sumaryczna liczba punktów ECTS dla
przedmiotu:
Liczba punktów ECTS w ramach zajęć
o charakterze praktycznym (ćwiczenia,
laboratoria, projekty)
1
2
3
1
2
75
3
-
Literatura podstawowa
Praca zbior. pod red. A. Werońskiego: Ćwiczenia laboratoryjne z inżynierii
materiałowej. Wyd. Politechniki Lubelskiej, Lublin 2002.
Blicharski M.; Wstęp do inżynierii materiałowej. WNT, Warszawa 2001.
Dobrzański L. A.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. Materiały
inżynierskie z podstawami projektowania materiałowego. WNT, GliwiceWarszawa 2002.
Literatura uzupełniająca
Ashby M. F., Jones D. R. H.: Materiały inżynierskie. Tom 1.
Właściwości i zastosowania. WNT, Warszawa 1995.
Błaszczyński J., Stupnicka H., Weroński A.: Procesy technologiczne
podwyższające trwałość elementów maszyn, urządzeń i pojazdów.
Wyd. Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin 2000.
Macierz efektów kształcenia
Odniesienie
danego efektu
kształcenia do
Efekt
efektów
Cele
Treści
kształcenia zdefiniowanych przedmiotu programowe
dla całego
programu
(PEK)
IMIA_W05
C1, C2, C3
W1, W10
EK 1
(+++)
IMIA_W06
C2, C3
W1 – W9
EK 2
(++)
IMIA_W11
W1, W2,
(+)
C1
EK 3
W10
IMIA_U12
(++)
W2, W5,
IMIA_W08
C2, C3
EK4
W7 - W9
(++)
IMIA_W07
C2, C3
W6 – W9
EK 5
(++)
W1, W2,
IMIA_U12
C1
EK 6
W10
(++)
IMIA_W11
C1, C2, C3
W1, W10
EK 7
(+)
Metody
dydaktyczne
Metody
oceny
1, 2
O1
1
O1
1, 2
O1
2
O1
2
O1
1, 2
O1
1, 2
O1
Metody i kryteria oceny
Symbol
metody
oceny
O1
Opis metody oceny
Zaliczenie
Autor
Mgr inż. Monika Ostapiuk
programu:
Adres e-mail: [email protected]
Jednostka
Katedra Inżynierii Materiałowej
organizacyjna:
Próg zaliczeniowy
50%