Overordnede kursusmål
Uanset om vi ønsker at vælge et materiale til at lave
tennisketcherer, kontaktlinser, hoftetransplantater eller
jetmotorer, er det vigtigt at forstå, hvordan materialeegenskaber
er relateret til både anvendelsen og fremstillingsmetoder. Kurset
bestræber sig på at give en bred introduktion til materialelære. Vi
lægger vægt på relationerne: materiale - form/dimensioner -
syntese/forarbejdningsproces. Kurset har en ambition om at give en
forståelse for, hvorfor de enkelte materialetyper opfører sig, som
de gør, og hvordan forskellige materialer bruges i forskellige
ingeniørmæssige anvendelser. Grundforståelsen fås ved at fokusere
på relationerne mellem bindinger, struktur og mikrostruktur samt de
fysiske og mekaniske egenskaber af metaller, polymerer, keramer og
kompositter. Selvom kursets hovedmål er en introduktion til
materialelære, er det håbet, at kurset vil inspirere nogle
studerende til yderligere specialiserede studier i materialelære
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beskrive hovedklasser af materialer (metaller, keramer,
polymerer, kompositter) samt klassificere elektronbindingstyper for
hver materialeklasse
- Fortolke og anvende simple modeller for bindinger i de
forskellige materialeklasser til at forklare karakteristisk fysisk
opførsel af elektriske, termiske og optiske egenskaber i metaller,
keramer og polymerer
- Identificere krystaltyper og krystalgittre i metaller og simple
keramer
- Skelne mellem hovedtyper af polymerer (termoplast, termoset og
elastomer) på basis af deres molekylære struktur, mobilitet og
ændringer i frit volumen
- Fortolke binære fasediagrammer for metalliske legeringer.
Beregne sammensætninger og mængder af faser
- Analysere polymeregenskaber og hvordan disse ændres med
temperatur, både under processering og under anvendelse, ved brug
af glasovergangstemperaturen, Tg og smeltetemperaturen, Tm
- Skelne mellem elastisk, plastisk og viskoelastisk deformation i
metaller, keramer og polymerer
- Analysere og evaluere deformations- og hærdningsmekanismer og
-processer i metaller og polymerer
- Evaluere industrifremstillede produkter baseret på
materialestruktur, bindinger, fysiske og mekaniske egenskaber samt
materiale-fremstillingsprocesser.
- Anvende teknisk terminologi på engelsk (og, for danske
studerende, også på dansk) til at beskrive og dokumentere kernestof
i Materialelære
Kursusindhold
Kurset dækker materialer generelt inklusiv metaller, polymer,
keramer, og kompositter. Vi fokuserer på ligheder og forskelle i
struktur og egenskaber af materialer samt deres forarbejdning og
syntese. Kursusindholdet er: i) Grundbegreber: Atomstruktur og
krystalstruktur, defekter, amorfe og semikrystallinske materialer;
ii) Relationer mellem fysiske egenskaber (elektriske, termiske og
optiske) og bindinger, materialestruktur og materialeklasser; iii)
Mikrostruktur. Faseligevægt og fasediagrammer i metallegeringer.
Semikrystallinske og amorfe polymerer. Kinetik og strukturelle
transformationer i metaller og polymerer; iv) Mekaniske egenskaber
af metaller, keramer, polymerer og kompositter
Litteraturhenvisninger
“Materials Science and Engineering” 9th edition. W.D. Callister
& D.G. Rethwisch
ISBN: 978-1-118-31922-22
Bemærkninger
Dette kursus udbydes i et samarbejde mellem DTU Mekanik, og DTU
Nanotech.
Undervisningsformen der bruges i kurset med vægt på dialog mellem
grupperne og underviserne samt de betydningsfulde
posterpræsentationer fører naturligt til en løbende evaluering af
det præsenterede arbejde.
Sidst opdateret
20. maj, 2018
