Overordnede kursusmål
Kurset giver et fundament i polymervidenskab til design,
processering og anvendelse af tekniske polymerer, der rækker ud
over almindelig forbrugerplast (f.eks. engangs- og termoemballage).
De vigtigste emner er molekylær struktur, polymerfysik
(termodynamik, viskoelasticitet og faseadfærd), nanokompositter,
overfladeegenskaber og transportfænomener (diffusivitet og
permeabilitet). Koncepterne anvendes til at forklare
materialeydeevne i avancerede applikationer såsom energilagring
(batterier, brændselsceller), separationsteknologi (membraner) og
avancerede belægninger. Kurset fokuserer på samspillet mellem
molekylær struktur, processeringsmetoder og makroskopiske
egenskaber (stivhed, sejhed og termisk stabilitet).
Miljøpåvirkningen af polymerer, herunder råmaterialer,
genanvendelse og bæredygtighed, behandles også.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beskrive de fysiske og kemiske egenskaber for termoplast,
hærdeplast og elastomerer, herunder deres viskoelastiske adfærd og
termiske overgange.
- Beregne antal- og vægtmiddel molvægt samt
polydispersitetsindeks og forklare deres indflydelse på
processeringsviskositet og mekanisk ydeevne.
- Forklare sammenhængen mellem kemisk struktur (fri volumen,
kædestivhed) og makroskopiske egenskaber, specifikt stivhed
(E-modul), permeabilitet og termisk modstandsdygtighed
- Skelne mellem duktile og skøre brudmekanismer (crazing vs.
shear yielding) og forklare, hvordan temperatur, tøjningshastighed
og strukturelle defekter påvirker slagstyrke og brudsejhed.
- Udvælge og fortolke resultater fra karakteriseringsteknikker
(IR, DSC, TGA, røntgendiffraktion) for at bestemme glasovergang
(Tg), krystallinitet og termiske stabilitetsgrænser til brug i
ingeniørmæssigt design.
- Foreslå strategier til overflademodificering (podning/grafting,
plasmabehandling, tværbinding) for at skræddersy overfladeenergi,
befugtning og vedhæftning til belægninger og kompositter.
- Udvælge passende polymermaterialer til specifikke tekniske
anvendelser ved at afveje mekanisk ydeevne, processeringskrav og
miljømæssige begrænsninger.
- Redegøre for miljøpåvirkningen af polymermaterialer, herunder
udvinding af råstoffer, produktion, brug og
genanvendelse.
Kursusindhold
Molekylær struktur, termodynamik og viskoelastiske egenskaber for
termoplast, hærdeplast og elastomerer. Avancerede kompositter med
fokus på nanokompositter og fiberforstærkning. Transportfænomener
(permeabilitet og diffusivitet) i funktionelle materialer.
Materialekarakteriseringsteknikker (IR, DSC, TGA, XRD) og
systematisk materialevalg ved brug af databaser. Avanceret additiv
fremstilling (3D-print) med specifikt fokus på stereolitografi og
fotopolymeriseringsmetoder. Gitterstrukturer og deres indflydelse
på mekanisk styrke og egenskaber.
Litteraturhenvisninger
Principles of Polymer Engineering (N.G. McGrum)
Bemærkninger
Det primære undervisningssprog er dansk dog kan enkelte lektioner
på engelsk forekomme.
Sektion for Mekanisk teknologi
Maskinteknik: 4. semester
Sidst opdateret
11. december, 2025
