1. SylabUZ
2. Faculty of Mechanical Engineering
3. winter term 2023/2024
4. Biomedical Engineering - First-cycle studies leading to Engineer's degree
5. Materials Science

Generate PDF for this page

Materials Science - course description

Aim of the course

Celem przedmiotu jest poznanie przez studenta podstawowych grup materiałów inżynierskich oraz współzależności pomiędzy budową atomową i strukturalną a właściwościami fizykochemicznymi, mechanicznymi i technologicznymi materiałów pod kątem doboru i zastosowań dla potrzeb inżynierii biomedycznej.

Prerequisites

Save changes

Podstawowe wiadomości z fizyki i chemii.

Scope

Wykład:

1. Elementy krystalografii. Budowa ciał stałych. Rodzaje wiązań w kryształach. Kryształy idealne i rzeczywiste. Makro-, mikro- i nanostruktura.
2. Podstawowe układy krystalograficzne, typy centrowania sieci.
3. Defekty sieci krystalicznej i ich wpływ na właściwości materiałów.
4. Mikroskopia optyczna. Zgład metalograficzny.
5. Mikroskopia elektronowa.
6. Badania rentgenowskie materiałów.
7. Struktura metali i ich stopów. Struktura materiałów niemetalicznych.
8. Struktura kompozytów.
9. Układy równowag fazowych stopów na przykładzie układu żelazo-cementyt.
10. Kształtowanie struktury i właściwości materiałów metodami technologicznymi (metalurgia proszków, krystalizacja metali, odlewnictwo).
11. Kształtowanie struktury i właściwości materiałów metodami technologicznymi (obróbka cieplna, obróbka plastyczna, modyfikacje powierzchni).
12. Klasyfikacja, właściwości (mechaniczne, cieplne, elektryczne, magnetyczne, optyczne i biologiczne) i zastosowanie w inżynierii biomedycznej metali i ich stopów oraz pozostałych materiałów inżynierskich.
13. Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim. Mapy Ashby’ego. Metody komputerowe doboru materiałów.
14. Kierunki rozwoju i przyszłość inżynierii materiałowej.

 

Laboratorium:

1. Badania metalograficzne makroskopowe.
2. Mikroskopia optyczna.
3. Metalografia ilościowa.
4. Analiza stopów dwuskładnikowych – wykresy równowag fazowych na przykładzie układu żelazo-cementyt.
5. Struktury stali po obróbce cieplnej i cieplno-chemicznej. Struktury stali węglowych i specjalnych.
6. Materiały stosowane w medycynie.

Teaching methods

Wykład podawczy, informacyjny oraz konwersatoryjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych, dyskusja związana z wykładem. Praca z literaturą fachową, korzystanie z zasobów internetu (edukacyjne strony, portale materiałoznawstwa) wykresów, posterów. Mapa mentalna – stop metalu, równowaga fazowa, makro-, mikro-, nanostruktura. Indywidualna oraz zespołowa realizacja ćwiczeń laboratoryjnych z wykorzystaniem instrukcji, atlasów metalograficznych, norm – metoda badawcza. Zadania z metalografii ilościowej. Modelowe przedstawianie sieci krystalograficznych gra dydaktyczna. Obserwacje struktury materiałów z wykorzystaniem mikroskopii optycznej.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description	Outcome symbols	Methods of verification	The class form

Assignment conditions

Wykład: egzamin pisemny w postaci testu zawierającego pytanie otwarte i zamknięte.
- ocena bardzo dobra- student uzyskał 90-100% punktów;
- ocena dobry plus- student uzyskał 80-89% punktów;
- ocena dobry- student uzyskał 70-79% punktów;
- ocena dostateczny plus- student uzyskał 60-69% punktów;
- ocena dostateczny- student uzyskał 51-59% punktów;
- ocena niedostateczna- student uzyskał mniej niż 51% punktów.

Laboratorium: ocena przygotowania studenta do zajęć (pisemna lub ustna), z przeprowadzenia ćwiczenia i przedstawionego sprawozdania. 

Ocena końcowa zaliczenia przedmiotu jest średnią arytmetyczna z ocen za poszczególne formy zajęć.

Recommended reading

1. Woźnika H. Podstawy materiałoznawstwa, Gliwice : Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 2002
2. Dobrzański L. A., Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe, WNT, Gliwice- Warszawa, 2006.
3. Ciszewski A., Radomski T., Szummer A, Materiałoznawstwo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1998.

Further reading

Notes

Modified by dr hab. inż. Tomasz Klekiel, prof. UZ (last modification: 23-03-2023 09:06)