Materiałoznawstwo

OPIS MODUŁU KSZTAŁCENIA
NAZWA PRZEDMIOTU/MODUŁU KSZTAŁCENIA: Materiałoznawstwo
Kod przedmiotu:……………………………………………………………………………….
Rodzaj przedmiotu: podstawowy
Wydział: Nauk o Materiałach i Środowisku
Kierunek: Inżynieria Środowiska
Specjalność (specjalizacja):...wszystkie
Poziom studiów: I stopnia
Profil studiów: ogólnoakademicki
Forma studiów: stacjonarne
Rok: 2.............Semestr:.III......................
Formy zajęć i liczba godzin: wykłady – 15 godzin ; zajęcia laboratoryjne –30 godzin;
Język/i, w którym/ch realizowane są zajęcia: polski …………………………...................
Liczba punktów ECTS: 3…………………………………………………..
Osoby prowadzące:
wykład:…dr inż. Tadeusz Graczyk
inne formy zajęć:
laboratorium:
dr
inż.
Janusz
Fabia,
dr
inż.
Andrzej
Gawłowski,
dr inż. Tadeusz Graczyk
1. Założenia i cele przedmiotu:………………………………………………………………..
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi materiałami metalowymi,
ceramicznymi, polimerowymi i kompozytowymi, w szczególności tymi które mogą znaleźć
zastosowanie w technologiach inżynierii środowiska, jak również z ich budową, właściwościami oraz
techniką wytwarzania. W efekcie studenci poszerzą wiedzę na temat zagadnień dotyczących
materiałów stosowanych w inżynierii środowiska, zyskując umiejętności odpowiedniego ich doboru
w konkretnych przypadkach występujących w praktyce inżynierskiej.
2. Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: .............
Matematyka, fizyka, chemia - podstawowe wiadomości dotyczące podstawowych właściwości
fizycznych i chemicznych materiałów technicznych, korzystanie z podstawowych wzorów i relacji
między wielkościami fizycznymi
1
3. Opis form zajęć
a) Wykłady
 Treści programowe (tematyka zajęć):
Budowa materii- budowa atomu, budowa cząsteczki, wiązania między atomami.
Ogólna charakterystyka materiałów - metale, materiały ceramiczne, polimery, kompozyty.
Budowa materiałów. Krystaliczna struktura materiałów - układy krystalograficzne, komórka
elementarna, symetria kryształów, sieć przestrzenna, polimorfizm. Struktura kryształów
idealna i rzeczywista-defekty struktury krystalicznej - punktowe, liniowe, granice ziaren.
Stopy metali i fazy - ogólne wiadomości o stopach metali, fazy występujące w metalach roztwory stałe, fazy pośrednie i międzymetaliczne, zastosowania. Przemiany fazowe,
mechanizm zarodkowania. Podstawowe przemiany fazowe- krystalizacja, przemiany
eutektoidalna i martenzytyczna. Układy równowagi fazowej - pojęcia podstawowe, wykresy
równowagi fazowej. Żelazo i jego stopy, ogólna klasyfikacja, wykres równowagi układu
Fe-C, przemiany fazowe podczas chłodzenia. Stale i inne stopy, klasyfikacja stali, stale
niestopowe i węglowe., stale narzędziowe i konstrukcyjne, Stale i stopy żelaza
o szczególnych właściwościach-stale żaroodporne i żarowytrzymałe, stale odporne na
korozję.; żeliwa. Metale nieżelazne i ich stopy - aluminium i jego stopy , miedź i jego stopy,
nikiel, kobalt, cynk, magnez, tytan, wolfram i ich stopy. Materiały ceramiczne- surowce
stosowane
do
ich
otrzymywania,
podział
materiałów
ceramicznych
(ceramika
wielkotonażowa, tradycyjna, specjalna) metody ich otrzymywania i właściwości (spiekanie,
obróbka wykańczająca). Szkło - surowce stosowane do jego wytwarzania i sposób
otrzymywania. Polimery - sposób otrzymywania, podział polimerów i ich charakterystyka.
Zastosowania polimerów w technice. Kompozyty - budowa, otrzymywanie i zastosowanie.
Właściwości mechaniczne materiałów- statyczna próba rozciągania, moduł Younga, metody
dynamiczne badań wytrzymałościowych materiałów, twardość, udarność, odporność na
pękanie, zmęczenie, pełzanie. Ogólna charakterystyka materiałów przyjaznych środowisku.
 Metody dydaktyczne:
Wykład prowadzony przy wykorzystaniu prezentacji multimedialnych oraz materiałów poglądowych i
notatek, tradycyjne wykorzystanie kredy i tablicy w celu wyjaśnienia niektórych zagadnień.
 Forma i warunki zaliczenia: zaliczenie pisemne z wykładów
 Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej (maksymalnie 5 pozycji w każdej grupie):
Literatura podstawowa:
1. Leszek A.Dobrzański: "Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. Materiały
inżynierskie z podstawami projektowania materiałowego ", WNT, Gliwice-Warszawa,
2002.
2
2. Andrzej Ciszewski, Tadeusz Radomski, Andrzej Szummer, „Materiałoznawstwo”,
Wyd. PW, Warszawa, 1982
3. Stanisław Prowans, „Materiałoznawstwo”, PWN, Warszawa-Poznań, 1984
4. Wilhelm Domke, „Vademecum materiałoznawstwa. Stal, metale nieżelazne, tworzywa
sztuczne, badania materiałów”, WNT, Warszawa 1989.
Literatura uzupełniająca:
1. Strony internetowe dotyczące nowych aspektów związanych z zastosowaniem
materiałów technicznych w inżynierii środowiska, publikacje elektroniczne.
b) Ćwiczenia laboratoryjne
 Treści programowe (tematyka zajęć):………………………………………………………....
Zajęcia wstępne, szkolenie bhp i p-poż. w pracowniach materiałoznawczych. Wyznaczanie
parametrów mikrostruktury materiałów ceramicznych i kompozytowych (wyznaczanie
udziałów objętościowych faz w materiale, wielkości ziaren, itp.) Zastosowanie defektoskopii
ultradźwiękowej w badaniach nieniszczących metali (wykrywanie wad w materiałach,
wyznaczanie modułu Younga i Kirchoffa). Przewodnictwo elektryczne metali (określanie
konduktywności i rezystywności). Przygotowanie referatów na temat konkretnego materiału –
omówienie i dyskusja. Oznaczanie indeksu płynięcia materiałów polimerowych. Przemiany
fazowe w materiałach. Wyznaczanie temperatury topnienia polimerów termoplastycznych.
Przykładowe zadania i kolokwium cząstkowe. Wyznaczanie gęstości rzeczywistej materiałów
metodą piknometryczną. Wyznaczanie gęstości pozornej i porowatości całkowitej
z zastosowaniem ważenia hydrostatycznego. Badanie zapalności wyrobów z materiałów
polimerowych metodą krytycznego wskaźnika tlenowego (LOI). Przykładowe zadania
i kolokwium cząstkowe. Odrabianie zajęć.
 Metody dydaktyczne: instrukcje, notatki, praktyczne poznanie technik badawczych, metody
obliczeniowe parametrów mikrostruktury materiałów,
 Forma i warunki zaliczenia:
Obecność na zajęciach, samodzielne lub w grupach wykonanie ćwiczenia zgodnie z
instrukcją, kolokwia cząstkowe, referat na temat konkretnego materiału i jego zastosowań (w
formie pisemnej lub prezentacji multimedialnej) sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.
 Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej (maksymalnie 5 pozycji w każdej grupie):
Literatura podstawowa:
1. Jerzy Białoskórski i inni, „Laboratorium z nauki o materiałach” pod red. Jerzego Lisa,
Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2000.
3
2. Michael F. Ashby, David R.H. Jones, „Materiały inżynierskie –właściwości i
zastosowania cz.1”, WNT, Warszawa, 1995
3. Michael F. Ashby, David R.H. Jones, „Materiały inżynierskie –kształtowanie struktury
i właściwości, dobór materiałów cz.2”, WNT, Warszawa, 1996
Literatura uzupełniająca:
1. A.Śliwiński, Ultradźwięki i ich zastosowania
2. Instrukcje, poradniki, normy
3. Strony internetowe dotyczące zastosowań nowych materiałów w technice.
4