Στοιχεία Μαθήματος
Παραγωγή/Μορφοποίηση Βιομηχανικών Υλικών
Το μάθημα δεν θα διδαχθεί σε αυτό το εξάμηνο
Λεπτομέρειες Μαθήματος
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα πρέπει:
- να μπορεί να εφαρμόζει φυσικές και χημικές μεθόδους για την εξαγωγή μετάλλων από τα μεταλλεύματα τους
- να μπορεί να ρυθμίζει τις μεταβλητές επεξεργασίας όπως την θερμοκρασία κλπ. των μιγμάτων πρώτων υλών για την παραγωγή βιομηχανικών υλικών
- να μπορεί να εποπτεύει/πραγματοποιεί δειγματοληψία από διάφορα στάδια επεξεργασίας για εργαστηριακές αναλύσεις και δοκιμές
- να μπορεί να εξετάζει τις τεχνικές επεξεργασίας βιομηχανικών υλικών για να ελέγχει την ποιότητα καθώς και να βελτιώνει την επεξεργασία ή την ανάπτυξη νέων μεθόδων
- να μπορεί να διερευνά εάν οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται είναι οικονομικές, αποτελεσματικές και περιβαλλοντικά αποδεκτές
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
- Ομαδική εργασία
- Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
- Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
1. Παραγωγή Σιδήρου και Χάλυβα
(3 έως 4 παραδόσεις)
Παραγωγή σιδήρου και χάλυβα. Σιδηρομεταλλεύματα. Από το σιδηρομετάλλευμα στον χάλυβα. Αναγωγή μεταλλευμάτων, κοκ, υψικάμινος. Αντιδράσεις αναγωγής. Διαγράμματα Ellingham. Ισορροπία Boudouard και καμπύλες Chaudron. Ισοζύγια μάζας στην υψικάμινο. Χυτοσίδηρος και κατηγορίες αυτού. Προεπεξεργασία του χυτοσίδηρου. Χαλυβοποίηση. Διεργασίες εξευγενισμού. Αντιδράσεις εξευγενισμού. Διεργασίες οξυγόνου. Κάμινος ηλεκτρικού τόξου. Κατηγορίες και ταξινόμηση χαλύβων.
2. Παραγωγή / Μορφοποίηση Πολυμερικών Υλικών
(3 έως 4 παραδόσεις)
Μέρος 1: Βασικές Αρχές στην Παραγωγή και Μορφοποίηση Πολυμερικών Υλικών (2 εβδομάδες)
Ιστορική Αναδρομή: · Από το φυσικό στο συνθετικό λάστιχο · Η κυτταρίνη και μια ιδέα $10,000· Leo Baekeland και η βιομηχανία πλαστικών· Herman Mark and και η εκπαίδευση σε θέματα πλαστικών· Πολυαιθυλένιο
Δομή Πολυμερών: · Δομή Πολυμερών· Μακρομοριακή δομή των Πολυμερών· Διαμόρφωση και προσανατολισμός μορίων πολυμερούς· Συμπολυμερή και μείγματα πολυμερών· Πρόσθετα
Θερμικές Ιδιότητες Πολυμερών: · Ιδιότητες Υλικών· Μετρήσεις Θερμικών Δεδομένων
Ρεολογία Τηγμάτων Πολυμερών: ·Μοντέλα ιξώδους ροής· Απλοποιημένα Μοντέλα Ροής στην ΜορφοποίησηΠολυμερών· Μοντέλα Ιξωδοελαστικής ροής· Ρεομετρία
Μέρος 2: Διεργασίες Μορφοποίησης και επίδραση των διεργασιών διεργασίας στις Ιδιότητες
(2η & 3η εβδομάδα)
Διεργασίες Μορφοποίησης: ·Extrusion·Διεργασίες ανάμιξης·Injection Molding·Special Injection Molding Processes· Δευτερογενής διαμόρφωση· Calendering· Coating· Compression Molding· Foaming· Rotational Molding
Ανάπτυξη ανισοτροπιών κατά το τελικό στάδιο της μορφοποίησης: · Προσανατολισμός μακρομοριακών αλυσίδων κατά το τελικό στάδιο · Πρόβλεψη προσανατολισμού στο τελικό στάδιο επεξεργασίας· Καταστροφή Ινών
Η στερεοποίηση πολυμερικών υλικών: · Στερεοποίηση θερμοπλαστικών· Στερεοποίηση Θερμοσκληρυνόμενων πολυμερών · Παραμένουσες τάσεις και παραμόρφωση (αστοχία) του πλαστικού
3. Επιφανειακές Κατεργασίες Σιδήρου και Γαλβανισμός
(1 παράδοση)
- Μέθοδοι Γαλβανισμού
- Ενδομεταλλικές φάσεις Fe-Z
4. Ανόργανα συνδετικά Υλικά - Τσιμέντα
(2-3 παραδόσεις)
- Τεχνολογία παρασκευής τσιμέντου
- Βελτιωτικά πρόσθετα στο τσιμέντο και
- Τεχνολογία αντιμετώπισης περιβαλλοντικών επιπτώσεων και
- Περιβαλλοντικό αποτύπωμα τσιμεντοβιομηχανίας
5. Κεραμικά
(3 έως 4 παραδόσεις)
- Εισαγωγή στα Κεραμικά
- Παρασκευή Κεραμικών Κόνεων
- Μορφοποίηση και Συσσωμάτωση (sintering) Κεραμικών
- Ιδιότητες Κεραμικών
- Ανάλυση Αστοχίας Κεραμικών
- Εφαρμογές Κεραμικών [Παραδοσιακών, Τεχνικών και Προηγμένων Κεραμικών (Δομικών και Λειτουργικών)]
- Συνένωση Υλικών (Κεραμομεταλλικά)
Λέξεις Κλειδιά: Μέταλλα. Σκωρία, Πλαστικά, Κεραμικά, Τσιμέντα.
Χρήση Η/Υ και Video Projector
Οργάνωση Διδασκαλίας
|
Δραστηριότητα |
Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου |
|---|---|
|
Διαλέξεις |
36 |
|
Ασκήσεις |
14 |
|
Μελέτη - Project |
42 |
|
Τελική εξέταση |
28 |
Συνολικός Φόρτος Εργασίας (ECTS Standards):
Γλώσσα αξιολόγησης είναι η Eλληνική.
Μέθοδοι αξιολόγησης:
Η αξιολόγηση των φοιτητών βασίζεται σε μία τρίωρη γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου, μαζί με σειρές ασκήσεων και δύο πρότζεκτς κατά την διάρκεια του εξαμήνου.
Η γραπτή εξέταση είναι επί του συνόλου της διδακτέας ύλης και αφορά στην επίλυση προβλημάτων μοντελοποίησης σε διεργασίες παραγωγής και μορφοποίησης βιομηχανικών υλικών.
Στο ίδιο πλαίσιο κινούνται και οι σειρές ασκήσεων, που σκοπό έχουν την διαρκή εγρήγορση των σπουδαστών καθώς και στην αφομοίωση της ύλης καθόλο το εξάμηνο.
Τέλος, η ανάπτυξη των πρότζεκτς γίνεται σε ομάδες των 4 σπουδαστών και συμβάλλουν στην δημιουργία ομαδικού πνεύματος συνεργασίας. Οι σπουδαστές ετοιμάζουν γραπτά κείμενα της τάξης των 40 σελίδων και παρουσιάσεις της τάξης των 20 λεπτών τις οποίες τις αναπτύσσουν ενώπιον ανοικτού ακροατηρίου. Τα θέματα των πρότζεκτ σχετίζονται με την καταγραφή του state-of-the-art σε ώριμες ή και νέες τεχνολογίες μορφοποίησης.
- Lorraine F. Francis, “Materials Processing: A Unified Approach to Processing of Metals, Ceramics and Polymers”, 1st Edition, Academic Press, 2016, ISBN-10: 0123851327, ISBN-13: 978-0123851321
- J. Beddoes, M. Bibby, “Principles of Metal Manufacturing Processes”, Butterworth-Heinemann,ISBN-10 978-0340731628