Τεχνικά Υλικά

Printer-friendly version
Τίτλος: 
Τεχνικά Υλικά
Κωδικός Μαθήματος: 
ΜΗ0114
Αναλυτική Περιγραφή Μαθήματος: 
Εξάμηνο: 
6o
ΕCTS: 
4,5
Compulsory
Περιγραφή: 

Δομή των διαφόρων συστημάτων υλικών σε ατομικό, μικροσκοπικό και μακροσκοπικό επίπεδο. Δομές σε ισορροπία και εκτός ισορροπίας. Συσχέτιση μεταξύ της δομής και ηλεκτρικών, θερμικών, μηχανικών ιδιοτήτων σε μέταλλα, κεραμικά και πολυμερή (σύνθετα) υλικά. Μηχανισμοί ισχυροποίησης σε τεχνολογικά υλικά.

  • Προαπαιτήσεις:

1. Φυσική (δυνάμεις, ενέργεια και μηχανική)

2. Μαθηματικά (διανύσματα, παραγώγιση και ολοκλήρωση)

3. Γενική Χημεία (περιοδικός πίνακας, σθένη, ατομικές δομές)

4. Στατική (ισορροπία δυνάμεων, εσωτερικές δυνάμεις)

  • Περιεχόμενο του μαθήματος (Syllabus):

1. Ατομική και μοριακή δομή των υλικών

2. Ατέλειες στα υλικά

3. Διάχυση

4. Μηχανική συμπεριφορά των υλικών

5. Καταναγκασμοί και μηχανισμοί ισχυροποίησης

6. Αστοχία των τεχνολογικών υλικών

7. Διαγράμματα φάσεων

8. Εφαρμογές και διεργασίες των μετάλλων

9. Εισαγωγή στα πολυμερή υλικά

10. Εισαγωγή στα σύνθετα υλικά

11. Διάβρωση και προστασία

  • Αντικειμενικοί Στόχοι μαθήματος (επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα):

Στόχοι μαθήματος για τους μαθητές:

§ Να κατανοήσουν πως η εσωτερική δομή ενός υλικού (σε μίκρο- και μάκρο- επίπεδο) ελέγχει τις μηχανικές ιδιότητες

§ Να καταλάβουν πως η κίνηση των καταναγκασμών είναι υπεύθυνη για την μόνιμη παραμόρφωση των μετάλλων και πως η παρεμπόδιση της ολίσθησης επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες ενός υλικού.

§ Να κατανοήσουν την ικανότητα ελέγχου των μηχανικών ιδιοτήτων των υλικών μέσω από μια πληθώρα κατεργασιών

§ Να αναπτύξουν ένα υψηλό επίπεδο κατανόησης των θεμελιωδών αρχών της επιστήμης των υλικών.

§ Επίδειξη μιας ολοκληρωμένης κατανόησης των αρχών της επιστήμης των υλικών μέσα από εφαρμογές που αφορούν την επίλυση προβλημάτων και μέσω της δημιουργίας σχεδιαστικών λύσεων για διάφορα σενάρια μηχανικής.

§ Να συνεργάζονται με άλλους για να διευκολυνθεί η συναδελφική ατμόσφαιρα που ευνοεί τη μάθηση για όλους τους μαθητές στην τάξη.

§ Να προετοιμάζονται και να συμμετάσχουν σε κάθε διάλεξη, να ολοκληρώνουν τις εργασίες τους πριν από τις επόμενες παραδόσεις, καθώς και την ενεργό συμμετοχή τους στην τάξη.

§ Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, θα πρέπει να μπορείτε να κάνετε τα εξής:

Ø Κατανοήσετε πως είναι κατασκευασμένα τα υλικά,

Ø Χρησιμοποιήσετε τις αρχές της χημείας, φυσικής, στατιστικής και μαθηματικών σε τεχνολογικές εφαρμογές,

Ø Εστιάσετε στις μηχανικές ιδιότητες και πως επηρεάζονται από τις θεμικές και μηχανικές κατεργασίες,

Ø Συσχετίσετε την μικροδομή ενός υλικού με τις ιδιότητές του,

Ø Αναγνωρίσετε, σχηματίσετε και επιλύσετε τεχνολογικά προβλήματα,

Ø Κατανοήσετε τις επιδράσεις του περιβάλλοντος στα υλικά και τις πιθανές αστοχίες των δομών,

Ø Χαρακτηρίσετε τεχνολογικά υλικά και σχεδιάσετε για μελλοντικές εφαρμογές και

Ø Κατανοήσετε και συνεισφέρετε στις προκλήσεις μιας ταχείας αναπτυσσόμενης κοινωνίας.

Στόχοι μαθήματος για το διδάσκοντα:

§ Να παρέχει σε όλους τους φοιτητές τα απαραίτητα εργαλεία για να πετύχουν στην προσπάθειά τους για μια βαθύτερη κατανόηση των αρχών της επιστήμης των υλικών και της μηχανικής τους συμπεριφοράς.

§ Να παρέχει σε όλους τους μαθητές μια ατμόσφαιρα που ευνοεί την εκμάθηση.

§ Να παρέχει επαρκή ανάδραση, επιτρέποντας στους φοιτητές να μετρήσουν την πρόοδό τους προς την επίτευξη του στόχου τους για την απόκτηση γνώση των αρχών της επιστήμης των υλικών.

§ Για τη διευκόλυνση της μάθησης των φοιτητών με τη χρήση της κατάλληλης τεχνολογίας και την απεικόνιση της επιστήμης των υλικών με εφαρμογές από τον πραγματικό κόσμο.

 

 

 

Class schedule: 
Τετάρτη 18:00 - 21:00
Assessment methods: 

Η βαθμολογία υπολογίζεται με βάση τρεις εξετάσεις: μία εξέταση στο πρώτο τρίτο του εξαμήνου (την Τετάρτη 1 Απριλίου 2020), μια στο δεύτερο τρίτο του εξαμήνου (την Τετάρτη 6 Μαϊου 2020) και μια τελική εξέταση (στην περίοδο εξετάσεων τον Ιούνιο). Η πρώτη εξέταση καλύπτει το 30 % της ολικής εξεταστέας ύλης, δεύτερη το επόμενο 30 % της ύλης και η τελική εξέταση το υπόλοιπο 40 % της ύλης. Οι φοιτητές που δεν θα πάρουν συνολικά προβιβάσιμο βαθμό από αυτές τις τρεις εξεταστικές, θα επανα-εξεταστούν τον Σεπτέμβριο σε όλη την ύλη του μαθήματος (100 %).

Ο βαθμός του μαθήματος υπολογίζεται ως ακολούθως:

(Τελικός βαθμός) = (βαθμός στην πρώτη εξέταση) x 30% + (βαθμός στη δεύτερη εξέταση) x 30% + (βαθμός στην τελική εξέταση) x 40%

Η εξέταση του Σεπτεμβρίου καλύπτει όλη την εξεταστέα ύλη (100 %)

Recommended Reading:

Α) Εγχειρίδια του μαθήματος:

Επιστήμη και τεχνολογία των υλικών του William D. Callister, Jr. (μετάφραση: Αλέξανδρος Γ. Βανακάρας, Ευγενία Π. Δρακοπούλου, Σωτήρης Α. Μπασκούτας, Βασίλης Σ. Ταγκούλης, Κωνσταντίνος Α. Πλιάγκος, Γιώργος Χ. Ψαρράς) Εκδόσεις Τζιόλα, 2008, 1069 σελ. ISBN 978-960-8050-90-7

Β) Συμπληρωματική Βιβλιογραφία:

§ D.R. Askeland and P.P. Phulé: The Science and Engineering of Materials, 4th Edition, Brooks/Cole.

§ J.M. Shackelford, Introduction to Materials Science for Engineers, 5th Edition, Prentice-Hall, Inc.

 

Σημειώσεις ανά εβδομάδα

Οι σημειώσεις πρέπει να αναζητηθούν μετά από εγγραφή στο μάθημα στην ιστοσελίδα https://eclass.aegean.gr

 

Εξεταστέα ύλη: 

Εξεταστέα ύλη της A' προόδου (30% του τελικού βαθμού):

Κεφάλαιο 1: Οι δεσμοί των ατόμων

Κεφάλαιο 2: Ατομική σύνταξη στα στερεά μεταλλικά υλικά

Κεφάλαιο 3: Ατέλειες της ατομικής σύνταξης και της δομής

Εξεταστέα ύλη της B' προόδου (30% του τελικού βαθμού):

Κεφάλαιο 4: Κίνηση των ατόμων στα υλικά: διάχυση

Κεφάλαιο 6: Μηχανικές ιδιότητες μεταλλικών υλικών

Εξεταστέα ύλη της τελικής εξέτασης Ιουνίου (40% του τελικού βαθμού):

Κεφάλαιο 8: Μηχανική παραμόρφωση και μηχανισμοί ισχυροποίησης

Κεφάλαιο 9: Μηχανική αστοχία

Κεφάλαιο 10: Σύνθετα υλικά

Κεφάλαιο 18: Διάβρωση