OPISY KURSÓW. Kod kursu: ETD 5063 Nazwa kursu: InŜynieria materiałowa Język wykładowy: polski

Transkrypt

1 OPISY KURSÓW Kod kursu: ETD 5063 Nazwa kursu: InŜynieria materiałowa Język wykładowy: polski Forma kursu Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Tygodniowa liczba godzin ZZU * Semestralna liczba godzin ZZU* Forma ocena zaliczenia Punkty ECTS Liczba godzin 50 CNPS Poziom kursu (podstawowy/zaawansowany): studia I stopnia stacjonarne, zaawansowany Wymagania wstępne: kurs fizyki, podstawy procesów technologicznych Imię, nazwisko i tytuł/ stopień prowadzącego: dr hab. inŝ. Irena Zubel Imiona i nazwiska oraz tytuły/stopnie członków zespołu dydaktycznego: Rok:...III... Semestr: Typ kursu (obowiązkowy/wybieralny): obowiązkowy dr hab. inŝ. Helena Teterycz Cele zajęć (efekty kształcenia): Celem wykładu jest zapoznanie studentów z podstawową wiedzą na temat budowy i właściwości fizykochemicznych materiałów nieorganicznych, organicznych i kompozytów. Wynikiem tego będzie umiejętność doboru materiału pod kątem odpowiedniego zastosowania i ocena moŝliwości modyfikacji jego właściwości. Forma nauczania (tradycyjna/zdalna): tradycyjna Krótki opis zawartości całego kursu: W wykładzie przedstawiono róŝnorodne rodzajów materiałów (monokryształy, polikryształy, metale, szkło, ceramikę, kompozyty, biomateriały), z którymi moŝe się zetknąć inŝynier elektronik w pracy zawodowej i badawczej. Szczególnie wiele uwagi poświęcono związkom pomiędzy budową materii a wynikającymi z niej właściwościami fizykochemicznymi, co daje pewną swobodę w doborze materiałów do konkretnych zastosowań. W celu ułatwienia zrozumienia przedstawianych zagadnień, wstępne wykłady poświęcone zostały związkom właściwości pierwiastków z ich budową atomową, budowie układu okresowego, okresowości właściwości poszczególnych pierwiastków i oddziaływaniom międzyatomowym (wiązaniom chemicznym) decydującym o właściwościach materii. Zawarto równieŝ pewne elementy krystalografii, słuŝące w dalszej części wykładu do opisu przedstawianych materiałów. 1

2 Wykład (podać z dokładnością do godzin): Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych 1. Wprowadzenie, klasyfikacja materiałów, podstawowe parametry materiałów, kryteria doboru materiałów. Pierwiastki chemiczne, układ okresowy pierwiastków, okresowość właściwości pierwiastków 3. Wiązania chemiczne, podstawowe zasady tworzenia wiązań, rodzaje wiązań i ich właściwości 4. Struktury krystaliczne, sposoby opisu i klasyfikacja, elementy krystalografii 5. Monokryształy półprzewodnikowe, (krzem i związki półprzewodnikowe), budowa krystaliczna, właściwości 6. Anizotropia właściwości monokryształów, anizotropowe trawienie chemiczne 7. Metale, nadprzewodniki, właściwości fizykochemiczne, szereg napięciowy 8. Ceramika, struktura, właściwości mechaniczne, elektryczne, cieplne, chemiczne 9. Materiały polikrystaliczne, materiały amorficzne, metody otrzymywania, wpływ budowy na właściwości fizykochemiczne 10. Szkło jako osobliwy stan materii, ogólna charakterystyka stanu szklistego, właściwości mechaniczne, optyczne, cieplne, chemiczne 11. Polimery, właściwości, zastosowanie w mikroelektronice 1. Przewodniki superjonowe, idea przewodnictwa jonowego, metody syntezy, struktura a parametry elektryczne, zastosowanie 13. Kompozyty, metody wytwarzania, budowa a właściwości fizyczne 14. Biomateriały, definicja, wymagania stawiane biomateriałom, zastosowania 15. Kolokwium zaliczające Ćwiczenia - zawartość tematyczna: Seminarium - zawartość tematyczna: Laboratorium - zawartość tematyczna: Projekt - zawartość tematyczna: Liczba godzin Literatura podstawowa: I. Barycka, K. Skudlarski, Podstawy chemii, Oficyn Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 001 Marek Blicharski, Wstęp do inŝynierii materiałowej, WNT Warszawa 1998 Leszek A. Dobrzański, Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, WNT Warszawa Literatura uzupełniająca: Michael F. Ashby, David R. H. Jones, Materiały inŝynierskie, właściwości i zastosowanie, WNT Warszawa Wacław Jakubowski, Przewodniki superjonowe, właściwości fizyczne i zastosowania, WNT, Warszawa Władysław Bogusz, Franciszek Krok, Elektrolity stałe, właściwości elektryczne i sposoby ich pomiaru, WNT Warszawa Leszek Hozer, Półprzewodnikowe materiały ceramiczne z aktywnymi granicami ziaren, PWN Warszawa 1998.

3 Warunki zaliczenia: kolokwium zaliczające * - w zaleŝności od systemu studiów 3

4 COURSE DESCRIPTION Course code: ETD 5063 Course title: Materials Engineering Language of lecture: Polish Course form Lecture Classes Laboratory Project Seminar Numbers of hours/week ZZU * Number of hours/semester ZZU* Form of the mark course completion Number of credits ECTS Number of 50 hours CNPS Level (basic/advanced): First-cycle studies, mode of study: full-time studies, basic Prerequisites: physics, bases of technological processes Supervising course lecturer: Irena Zubel, PhD, DSc Other course lecturers: Helena Tetrycz, PhD, DSc Year:...III... Semester: Course type (compulsory/optional): compulsory Aims of the course (educational effects): The aim of the lecture is to make students familiar with the basic knowledge on the structure and physicochemical properties of inorganic and organic materials and composites. The students should posses the ability of material selection in terms of application. Students should also gain the consciousness how to modify the material properties. Form of education (traditional/remote): traditional Short description of the course content: In the lecture, diverse kinds of materials, the electronic engineer comes in touch in his/her professional and research work, will be presented. Great emphasis will be devoted to the connections between matter structure and related to it physicochemical properties, what gives some freedom in the selection of materials for particular applications. In order to facilitate understanding of presented issues, preliminary lectures will be devoted to the structure of periodic table, periodicity of the properties of particular elements and inter-atomic interactions (chemical bonds) deciding about the matter properties. Some problems of crystallography will be also included which serve to better description of presented materials. Lecture Particular lectures contents Number of 4

5 1.Introduction, classification of materials, basic characteristics of materials, criteria of materials.chemical elements, periodic table of elements, periodicity of materials properties 3.Chemical bonds, basis of bonds formation and their properties 4. Crystalline structures, methods of description and classification, basis of crystallography 5. Semiconductor monocrystals (silicon and semiconductor compounds) crystallographic structure and properties 6. Anisotropy of monocrystal properties, anisotropic chemical etching 7. Metals, superconductors, physicochemical properties, electrochemical series 8. Ceramics, the structure, mechanical, electrical and thermal properties 9. Polycrystalline materials, amorphous materials, methods of fabrication, the effect of structure on physicochemical properties 10.Glass as a particular state of matter, general characteristics of glass state, mechanical, optical, thermal and chemical properties 11. Polymers: properties and microelectronics applications 1. Super-ionic semiconductors, idea of ionic conductivity, methods of synthesis, structure vs. electrical properties, applications 13. Composites, methods of fabrication, structure and physical properties 14. Biomaterials, definition, requirements to biomaterials, applications 15. Credit test Classes the contents Seminar the contents: Laboratory the contents: Project the contents: hours Core literature: I. Barycka, K. Skudlarski, Podstawy chemii, Oficyn Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 001 Marek Blicharski, Wstęp do inŝynierii materiałowej, WNT Warszawa 1998 Leszek A. Dobrzański, Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, WNT Warszawa 1998 Additional literature Michael F. Ashby, David R. H. Jones, Materiały inŝynierskie, właściwości i zastosowanie, WNT Warszawa 1998 Wacław Jakubowski, Przewodniki superjonowe, właściwości fizyczne i zastosowania, WNT, Warszawa 1988 Władysław Bogusz, Franciszek Krok, Elektrolity stałe, właściwości elektryczne i sposoby ich pomiaru, WNT Warszawa 1995 Leszek Hozer, Półprzewodnikowe materiały ceramiczne z aktywnymi granicami ziaren, PWN Warszawa 1998 Conditions for course credition: Test * - depending on studies system 5

6 6