Στοιχεία Μαθήματος
Επιστήμη Υλικών
Το μάθημα δεν θα διδαχθεί σε αυτό το εξάμηνο
Λεπτομέρειες Μαθήματος
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα πρέπει να:
1. Να γνωρίζει την βασική επιστήμη και τις τεχνολογικές αρχές τις σχετικές με τα Υλικά.
2. Να κατανοεί τη σχέση μεταξύ των ιδιοτήτων, του χαρακτηρισμού, των διεργασιών και του σχεδιασμού των υλικών.
3. Να αποκτήσει τις θεμελιώδεις πειραματικές και υπολογιστικές δεξιότητες σαν μηχανικοί στο τομέα των Υλικών.
4. Να μπορεί να εφαρμόσει γενικά μαθηματικά, επιστήμη και δεξιότητες μηχανικού στην επίλυση προβλημάτων που άπτονται των υλικών και της επιστήμης του Μηχανικού.
5. Να μπορεί να εφαρμόσει τις βασικές αρχές της Επιστήμης των Υλικών για την επίλυση προβλημάτων Μηχανικού.
6. Να μπορεί να επιλέγει Υλικά για διάφορες εφαρμογές.
7. Να μπορεί να αναλύει δεδομένα.
8. Να αποκτήσει τις απαραίτητες δεξιότητες και τεχνικές για την ανάπτυξη και χρήση των σύγχρονων υλικών.
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
Αυτόνομη εργασία
Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει όμως να έχουν βασική γνώση μαθηματικών, και φυσικής (Ηλεκτρομαγνητισμού και Θερμότητας).
Εισαγωγή
Η εποχή των Υλικών. Εξέλιξη και βασικοί σταθμοί. Το πεντάγωνο των Υλικών. Σημερινές απαιτήσεις. Υλικά και περιβάλλον. Παραδείγματα.
Άτομο, Χημικοί Δεσμοί
Ατομικοί δεσμοί. Περιοδικός Πίνακας. Χημικοί δεσμοί και ιδιότητες υλικών σχετιζόμενες με αυτούς. Ενδομεταλλικές ενώσεις. Ασκήσεις.
Ατομικές Δομές και Διατάξεις
Κρυσταλλική δομή. Διάταξη ατόμων. Δομή Μετάλλων. Δομές FCC, HCP, BCC. Δομή κεραμικών. Σημεία, διευθύνσεις και επίπεδα στο μοναδιαίο κελί. Αλλοτροπία-πολυμορφισμός. Ασκήσεις.
Ατέλειες
Διαταραχές. Σημειακές ατέλειες. Όρια κόκκων. Ασκήσεις.
Κίνηση των ατόμων στα Υλικά
Διάχυση. Διάχυση αντικατάστασης. Ενδοπλεγματική διάχυση. 1ος Νόμος Fick. 2ος Νόμος Fick. Ασκήσεις.
Διαγράμματα Φάσεων (Ισορροπίας)
Εισαγωγή. Φάσεις. Μικροδομή. Ισορροπία φάσεων. Ευτηκτικά, πλήρους αναμιξημότητας συστήματα. Ενδιάμεσες φάσεις ή ενώσεις. Ευτηκτοειδείς, περιτηκτικές αντιδράσεις. Νόμος των φάσεων Gibbs. Νόμος του μοχλοβραχίονα. Διάγραμμα σιδήρου άνθρακα. Ασκήσεις.
Μετασχηματισμοί Φάσεων
Κινητική αντιδράσεων στερεής κατάστασης. Μπαινίτης. Μαρτενσίτης. Διαγράμματα ισοθερμικού μετασχηματισμού. Διαγράμματα συνεχούς μετασχηματισμού. Ασκήσεις.
Ηλεκτρικές ιδιότητες
Ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ενεργειακές ζώνες. Διηλεκτρική σταθερά. Πιεζοηλεκτρισμός. Ημιαγωγοί, Ενδογενείς – εξωγενείς (p και n τύπου) - Τρανζίστορς. Ολοκληρωμένα κυκλώματα. Συστήματα ΜΕΜS. Ασκήσεις.
Οπτικές Ιδιότητες
Αλληλεπίδραση φωτός με ηλεκτρόνια στα στερεά - Ανάκλαση - Πόλωση. Οπτοηλεκτρικές διατάξεις. Ασκήσεις.
Μαγνητικές Ιδιότητες
Μαγνητικά πεδία- Επαγωγή- Μαγνήτιση.Διαμαγνητισμός- Παραμαγνητισμός- Σιδηρομαγνητισμός. Μαγνητικά υλικά και εφαρμογές. Ασκήσεις.
Θερμικές Ιδιότητες
Θερμικές ιδιότητες Μετάλλων, Κεραμικών. Εφαρμογές. Ασκήσεις
Λέξεις-κλειδιά: Επιστήμη των Υλικών. Τεχνολογία των Υλικών.
Χρήση ιστοσελίδων
Οργάνωση Διδασκαλίας
|
Δραστηριότητα |
Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου |
|---|---|
|
Διαλέξεις |
65 |
|
Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας |
97 |
|
Εξετάσεις |
3 |
Συνολικός Φόρτος Εργασίας (ECTS Standards):
Γλώσσα αξιολόγησης είναι η Ελληνική.
Η αξιολόγηση περιλαμβάνει:
1. Σειρές Ασκήσεων, προαιρετικά (έως 20% του τελικού βαθμού)
2. Γραπτή εξέταση (80-100% του τελικού βαθμού)
Τα κριτήρια αξιολόγησης αναφέρονται ρητά στο eclass του μαθήματος: https://eclass.upatras.gr/courses/CMNG2113/ και στο φύλλο μαθήματος στον Οδηγό Σπουδών.
Γ. Δ. Χρυσουλάκης, Δ. Ι. Παντελής, Επιστήμη και Τεχνολογία των Μεταλλικών Υλικών, Εκδ. Παπασωτηρίου, 2003. ISBN: 960-7510-39-9
W.D. Callister,Jr., Επιστήμη και Τεχνολογία των Υλικών, Εκδ. Τζιόλα, 2004. ISBN: 960-8050-90-1
D. R. Askeland, The Science and Engineering of Materials, Edit. Chapman & Hall, 1996. ISBN: 0-412-53910-1
M. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon, Υλικά. Μηχανική, επιστήμη, επεξεργασία και σχεδιασμός, Εκδ. Κλειδάριθμος, 2011. ISBN: 978-960-461-449-3
Γ. Ν. Χαϊδεμενόπουλος, Φυσική Μεταλλουργία, Εκδ. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, 2000. ISBN: 960-8029-05-8
Γ. Κ. Τριανταφυλλίδης, Μεταλλογνωσία. Για το μη μεταλλουργικό μηχανικό και τον τεχνολόγο υλικών, Εκδ. Τζιόλα, 2013. ISBN: 978-960-418-380-7