28216 Anvendt formuleringsvidenskab til belægninger

2026/2027

Kursusinformation
Applied Formulation Science for Coatings
Engelsk
5
Kandidat
F4A (tirs 13-17)
Forårssemester, tirsdage 13:00 - 17:00
Campus Lyngby
Kurset undervises gennem en kombination af forelæsninger, interaktive diskussioner og problemløsningsøvelser. Forelæsningerne introducerer de videnskabelige principper og mekanistiske begreber, mens problemløsningsøvelserne opfordrer de studerende til kritisk tænkning og anvendelse af disse begreber på praktisk formulering og præstationsspørgsmål.
13-uger
F4A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af øvelser
Den endelige karakter vil være baseret på en samlet vurdering bestående af: Midtvejsevaluering af øvelser: 40% Øvelserne vil vurdere den studerendes kontinuerlige engagement i kursusindholdet og deres evne til at anvende de koncepter, der er dækket i forelæsningerne, på formulerings-, karakteriserings- og præstationsrelaterede spørgsmål fra virkeligheden. Mundtlig afsluttende eksamen: 60% Den mundtlige eksamen vil vurdere den studerendes evne til at forklare, forbinde og anvende de grundlæggende koncepter inden for belægningsformuleringsvidenskab, herunder råmaterialer, formuleringsdesign, forarbejdning, anvendelse, testning og ydeevne.
:

Alle hjælpemidler til øvelsesvurderingen
Ingen hjælpemidler til den afsluttende mundtlige eksamen.

7-trins skala , intern bedømmelse
En relevant bachelorgrad. Forudgående kendskab til et eller flere af kurserne 28213, 28311 eller 28315 vil være nyttigt, men det er ikke en streng forudsætning.
Narayanan Rajagopalan , naraj@kt.dtu.dk
28 Institut for Kemiteknik
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Formålet med dette kursus er at give de studerende en struktureret forståelse af belægninger som konstruerede kemiske produkter, hvor råmaterialer, formuleringsdesign, forarbejdning, anvendelse, mikrostruktur og testning tilsammen bestemmer den endelige ydeevne. Kurset forbinder kemiteknik, anvendt kemi, kolloidvidenskab, produktdesign og industriel praksis ved at vise, hvordan bindemidler, pigmenter, opløsningsmidler, additiver, dispersion, reologi, overfladebehandling, hærdning, korrosionsbeskyttelse, funktionel ydeevne og kvalitetskontrol interagerer på tværs af belægningsværdikæden. De studerende vil lære at fortolke belægninger ikke kun som anvendte film, men som designede materialesystemer, hvis holdbarhed, udseende, funktionalitet, bæredygtighed og fejlmekanismer styres af målbare struktur-egenskab-ydeevne-forhold.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forklar belægningsværdikæden fra råmaterialer og formulering til produktion, påføring, hærdning, testning, inspektion og industriel kvalificering.
  • Identificer de vigtigste belægningskomponenter, herunder bindemidler, pigmenter, opløsningsmidler, tilsætningsstoffer og hærdningsmidler, og forklar, hvordan deres kemiske og fysiske egenskaber påvirker belægningens ydeevne.
  • Anvend formuleringsprincipper til at relatere ingrediensvalg, pigmentvolumenkoncentration, bindemiddelkemi, additiv funktion og procesbetingelser til belægningsegenskaber.
  • Beskriv dispersions- og reologimekanismer, og forklar, hvordan partikelstabilisering, befugtning, viskositet, flydeevne, udjævning, hængning, sedimentation og påføringsadfærd påvirker filmkvaliteten.
  • Forbind mikrostruktur med ydeevne ved at forklare, hvordan formulering og forarbejdning påvirker barriereegenskaber, vedhæftning, defekter, udseende, korrosionsbeskyttelse og holdbarhed.
  • Fortolke belægningsfejlmekanismer såsom dårlig befugtning, små huller, blæredannelse, delaminering, underfilmskorrosion, dårlig vedhæftning og procesinducerede defekter ved hjælp af kemiteknik og materialevidenskabelig argumentation.
  • Forstå principperne for korrosionsbeskyttelse og forklar, hvordan overfladebehandling, påføring af belægning, barriereegenskaber, vedhæftning og elektrokemiske processer styrer antikorrosionsegenskaber.
  • Sammenlign funktionelle belægningsklasser, og vurder, hvordan forskellige belægningssystemer er designet til specifikke slutbrugsfunktioner såsom beskyttelse, udseende, bundmaling, brandbeskyttelse eller industriel holdbarhed.
  • Evaluer belægninger som kemiske produkter ved at forbinde teknisk ydeevne med bæredygtighed, regulering, skalerbarhed, omkostninger, industrielle begrænsninger og produktudviklingsbeslutninger.
Kursusindhold
i. Almindelig præsentation af belægninger som formulerede kemiske produkter, herunder belægningsfunktioner, belægningsværdikæde og struktur-egenskab-ydeevneforhold.
ii. Grundlæggende belægningskomponenter: bindemidler, pigmenter, opløsningsmidler, tilsætningsstoffer, hærdningsmidler og deres roller i filmdannelse, stabilitet, påføring og endelig ydeevne.
iii. Bindemiddelkemi og filmdannelsesmekanismer, herunder termoplastiske og termohærdende systemer, tværbinding, hærdning, glasovergang, kohæsion, adhæsion og kemisk resistens.
iv. Pigmenter og fyldstoffer i belægningsformuleringer, herunder opacitet, farve, partikelstørrelse, pigmentvolumenkoncentration, kritisk pigmentvolumenkoncentration, barriereeffekter, forstærkning og defektdannelse.
v. Formuleringsdesignprincipper, herunder ingrediensvalg, kompatibilitet, pigment-bindemiddelbalance, målspecifikationer, procesbegrænsninger og ydeevnedrevne formuleringsstrategier.
vi. Pigmentdispersion og kolloid stabilitet i belægninger, herunder befugtning, deagglomeration, stabilisering, partikel-bindemiddelinteraktioner, sedimentation, flokkulering og dispersionskvalitet.
vii. Reologi af belægningsformuleringer, herunder viskositet, forskydningsfortynding, thixotropi, flydeevne, udjævning, sagging, opbevaringsstabilitet og anvendelsesafhængig filmopbygning.
viii. Korrosionsbeskyttelse ved belægninger, herunder barrierebeskyttelse, vedhæftning, overfladeforbehandling, vand- og iontransport, underfilmskorrosion, katodisk delaminering og belægningsfejl ved metal-belægningsgrænsefladen.
ix. Funktionelle og beskyttende belægninger, herunder antikorrosions-, antifouling-, brandbeskyttende, dekorative og andre industrielle belægningssystemer designet til specifikke miljøer og driftsforhold.
x. Testning, karakterisering og inspektion af belægninger, herunder tørfilmtykkelse, vedhæftning, hårdhed, mekanisk holdbarhed, barriereegenskaber, accelereret eksponering, felttestning og standardbaseret kvalificering.
xi. Udvikling og bæredygtighed af industriel belægning, herunder fejlfinding i formuleringer, produktdesignlogik, holdbarhed som en bæredygtighedsparameter, lovgivningsmæssige begrænsninger, digitalisering og oversættelse fra laboratorieformulering til industrielle belægningsprodukter.
Bemærkninger
Kurset underviser i belægninger som formulerede materialesystemer, hvor ingeniørvidenskab, kemi, forarbejdning, anvendelse og testning er direkte knyttet til den endelige ydeevne. De studerende bevæger sig fra råmaterialer og formuleringsprincipper til dispersion, reologi, korrosionsbeskyttelse, overfladebehandling, defekter, funktionelle belægninger og industriel kvalificering. Gennem hele kurset bliver de studerende presset til at tænke kritisk: ikke kun hvilken ingrediens eller proces der anvendes, men også hvorfor den anvendes, hvordan den ændrer belægningens mikrostruktur, og hvordan denne mikrostruktur styrer anvendelsesadfærd, holdbarhed, fejl og produktets ydeevne.
Sidst opdateret
04. maj, 2026