41650 Materialelære

2020/2021

P.g.a. Covid-19 afholdes den skriftlige eksamen for sommeren 2021 som hjemmeonline-eksamen med alle hjælpemidler tilladt og åbent net.
Obligatorisk for BSc Medicin og Teknologi, 4. semester
Kursusinformation
Materials science
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
F1B (tors 13-17)
Campus Lyngby
Undervisningen er baseret på aktiverende og erfaringsbaseret læring - de studerende tager ansvar for at indlære, adaptere og anvende nyerhvervet 'lærebogsmateriale' i materialelære. Indledende og opsummerende foredrag. Gruppe- og projektarbejde kræver fremstilling af 2 posters (i midten og ved slutningen af semester), der anvender materialelære og systematisk materialevalg til moderne produkter. Der gives skriftlig feedback på posterne.
13-uger
F1B
Skriftlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Evalueringen baseres på bedømmelse af posters samt en 4 timers multiple choice eksamen. Vægtning: posters 2 x 15 %, multiple choice eksamen 70 %. Delkarakterer
4 timer
Alle hjælpemidler er tilladt :

Digital / Elektronisk eksamen

7-trins skala , intern bedømmelse
42110
416804168141683416864165941015
Grethe Winther , Lyngby Campus, Bygning 425, Tlf. (+45) 4525 4755 , grwi@mek.dtu.dk
Kristoffer Almdal , Lyngby Campus, Bygning 206, Tlf. (+45) 4525 8144 , kral@dtu.dk
41 Institut for Mekanisk Teknologi
26 Institut for Kemi
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
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. 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. Kurset retter sig mod Medicin&Teknologi linjen, og der arbejdes med medical devices i projektarbejdet, men studerende fra andre retninger er velkomne.
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, optiske ogmekaniske egenskaber i metaller, keramer og polymerer
  • 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
  • Beskrive hovedtyper af fremstillingsprocesser
  • Foretage systematisk materialevalg ud fra en analyse af et produkts funktion
  • 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
Bemærkninger
Dette kursus udbydes i et samarbejde mellem DTU Mekanik, og DTU Kemi.
Sidst opdateret
22. oktober, 2020