Overordnede kursusmål
Keramiske materialer og deres udvikling har betydelig indflydelse
på vores dagligdag. Opfattelsen af keramik som fajance,
tallerkener, mursten, fliser, glas eller cement har ændret sig i
nyere tid. Udviklingen af nye strukturelle og funktionelle
keramiske materialer har gradvist ført til nye, avancerede
teknologiske anvendelser, som omfatter forskellige produkter som
tændrør, fiberoptik, hofteimplantater, space shuttle fliser,
racerbilbremser, micropositioners, kemiske sensorer, selvsmørende
lejer og kropsrustning. Disse anvendelser indikerer en stor
efterspørgsel efter nye avancerede keramiske materialer til
fremtidige teknologier.
Gennem forelæsninger, gruppearbejde og laboratorieøvelser samt
kontakt med industrien får de studerende en oversigt over
traditionelle og avancerede keramiske materialer, herunder
forskellige anvendelser, egenskaber og struktur af keramiske
materialer samt deres produktionsmetoder og karakterisering. De
studerende vil også få indføring i litteratursøgning og
rapportskrivning. Dette kursus sætter de studerende i stand til at
vælge optimale keramiske materialer med de krævede egenskaber,
designe et produkt og fremstille det ved hjælp af en passende
metode til en given anvendelse. Samlet set vil dette kursus give
ingeniørstuderende de nødvendige værktøjer til deres fremtidige
karriere inden for industri, forskning eller som beslutningstagere.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Forklare krystalstrukturen af keramiske materialer
- Finde og analysere fasediagrammerne for keramiske
materialer
- Forklare og beregne fysiske, mekaniske og funktionelle
egenskaber af keramiske materialer
- Udvælge et keramisk materialer til et industrielt formål
- Forklare metoder til forarbejdning, formgivning og sintring af
keramik
- Vælge og analysere keramiske forarbejdningsmetoder og designe
en fremstillingsproces til produktion af keramisk teknikkomponent
med fokus på teknologier til bæredygtighed, eksempelvis keramiske
brændselsceller, elektrolyse eller membraner
- Forstå anvendelsen af elektronmikroskopi,
overfladearealmålinger og termisk analyse til karakterisering af
keramiske materialer
- Vurdere sikkerhed og udføre en praktisk laboratorieøvelse
omhandlende sintring og karakterisering af keramik
- Vurdere produktion og brug af keramer baseret på
industrirelevante temaer i forhold til FN's
bæredygtigshedsmål
Kursusindhold
Egenskaber af keramiske materialer: fysiske, termiske, mekaniske,
elektriske, magnetiske, kemiske.
Fasediagrammer (binære og ternære), krystalstrukturer.
Behandling af keramiske pulvere. Formning af keramik: presning,
støbning, plastisk faconpresning.
Tørring og sintring af keramiske legemer.
Karakterisering af keramik: røntgendiffraktion, differentiel
termisk analyse, termisk ekspansion (dilatometer),
partikelstørrelse og partikelstørrelsesfordeling, måling af styrke,
sejhed og hårdhed, overfladeareal (BET), porøsimetri, optisk
mikroskopi, elektronmikroskopi, Raman-spektroskopi.
Tiltag der øger materialets brudsejhed. Design af keramik.
Fremstilling og brug af keramer i et bæredygtigt samfund.
Litteraturhenvisninger
D.W. Richerson, Modern Ceramic Engineering. 3rd or 4th Edition.
Taylor and Francis, 2006.
I kurset anvendes alene undervisningsmateriale som er gratis
tilgængelig for den studerende via fx DTU Learn, DTU Bibliotek.
Sidst opdateret
25. november, 2021