47327 Design af funktionelle materialer til energiformål med Spark Plasma Sintring (SPS)

2016/2017

Ved du, hvordan man laver et helt tæt nanostruktureret materiale? Når du følger dette kursus, lærer du ikke kun hvordan, men bliver også i stand til at designe dine egne nanomaterialer til energianvendelser i f.eks. termoelektriske generatorer.
Kursusinformation
Design Different Functional Nanomaterials by Spark Plasma Sintering for Energy Applications
Engelsk
5
Kandidat
Juni
Risø campus
Kurset giver en mulighed for at få viden om og færdigheder på en avanceret sintringsmetode til at designe forskellige funktionelle materialer til energiformål. Gennem teori og praktiske øvelser får den studerende et overordnet kendskab til processen. Kurset består hovedsageligt i eksperimentelt arbejde gennem små projekter i grupper.
Sikkerhed i laboratoriet indgår som en del af kurset.
Der vil være kursusevaluering i løbet af kurset.
3-uger
Umiddelbart efter undervisningen (3-ugers-kursus), sidste dag i kursets 3. uge
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Ved karaktergivning anvendes en helhedsvurdering af mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er).
bestået/ikke bestået , intern bedømmelse
Bachelor i Fysik indenfor Nanoteknologi, Kemi og Teknologi, Produktion og Konstruktion, Elektroteknologi
Minimum 8 Maksimum: 20
Nini Pryds , Risø Campus, Bygning 779, Tlf. (+45) 4677 5752 , nipr@dtu.dk
Ngo Van Nong , Risø Campus, Bygning 778 , ngno@dtu.dk
Thanh Hung Le , lthh@dtu.dk

47 DTU Energi
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Sintring er sammenhæftning af emner af samme eller forskelligt materiale ved diffusion under påvirkning af temperatur og eventuelt tryk. Spark Plasma Sintring (SPS) er en ny sintringsteknik, som muliggør at det kun tager op til et par minutter at fuldføre en sintringsproces i forhold til konventionel sintring, som kan tage op til flere timer eller endda dage for at opnå det samme resultat. Fremtidens teknologier er baseret på funktionelle materialer – materialer med særlige elektriske, magnetiske, termiske, kemiske eller elektrokemiske egenskaber. SPS er nøgleteknologi for denne nye generation af materialer. Kurset sigter derfor på at giver dig de praktiske færdigheder og lære dig de grundlæggende værktøjer af denne teknologi. I slutningen af kurset vil du være i stand til at forstå de grundlæggende principper og mekanismer af SPS samt have fået praktisk erfaring med processen med henblik på rationel design af nye materialer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Liste de forskelige sintringsmetoder og deres anvendelser
  • Definere problemerne med konventionelle sintringsmetoder og fordelene ved SPS
  • Beskrive de grundlæggende principper og processer med SPS
  • Designe en sintringsprofil
  • Analysere data, som er opnået efter sintring, og beregne massefylden af en sintringsprøve
  • Designe en sintringsprofil for et ukendt materiale
  • Fortolke og forstå de observerede sintringsparametre under en SPS proces
  • Vurdere effekten af sintringsbetingelserne på kvaliteten af det endelige sintrede materiale
Kursusindhold
Kurset starter med forelæsninger om de grundlægende principper og mekanismer af SPS-processen samt den grundlæggende konstruktion af SPS 515S på DTU Energi. Forelæsningerne indeholder også en kort gennemgang af de seneste vellykkede anvendelser af SPS indenfor termoelektriske materialer. Kurset vil være baseret på både teori og praktiske øvelser i at fremstille materialer ved hjælp af SPS, der inddrager brugen af de forskellige konkrete projekter:
Projekt 1: Design af bulk-nanostrukturerede materialer fra nano-metal pulver f.eks. Cu, Ni.
Projekt 2: Design af højdensitet bulk-keramisk termoelektriske materialer, som kan anvendes som materiale til at omsætte varme til elektricitet.
Litteraturhenvisninger
Sintering Applications in Chapter 13: "Challenges and Opportunities for Spark Plasma Sintering: A Key Technology for a New Generation of Materials", edited by Burcu Ertuğ, ISBN 978-953-51-0974-7
Bemærkninger
Relevant kursus: 47319
Sidst opdateret
24. oktober, 2016