Kursplan för Keramiska material

Kursplan fastställd 2020-02-10 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnCeramics engineering
  • KurskodKKE013
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPAEM
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeMaskinteknik
  • InstitutionINDUSTRI- OCH MATERIALVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 09115
  • Max antal deltagare35
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0111 Tentamen, del A 6 hp
Betygsskala: TH
6 hp
  • 31 Maj 2021 fm J
  • 09 Okt 2020 fm J
  • 27 Aug 2021 em J
0211 Laboration, del B 1,5 hp
Betygsskala: UG
1,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Kandidatexamen inom Maskinteknik,  Kemiteknik eller Teknisk fysik

Syfte

Keramer definieras som oorganiska, icke-metalliska material och kan t ex bestå av oxider, karbider, nitrider eller borider. Keramer används som konstruktionsmaterial, i elektroniska applikationer, som biomaterial men även som porslin, eldfasta material och byggmaterial. Kursens mål är att ge grundläggande kunskap om keramer i största allmänhet och lite djupare kunskap om keramer som ett konstruktionsmaterial.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

-    Förklara hur kristallstruktur och kemisk bindning påverkar keramers typiska egenskaper
-    Tillverka en keramkomponent med hjälp av normala formningsmetoder
-    Beskriva hur fina pulver (mikro- och nanostorlek), granulat och pulverdispersioner hanteras och ha en baskunskap om yt- och kolloidkemi och hur detta inverkar vid processing av fina pulver
-    Förklara mekanismer för sintring och känna till de vanligaste sintringsmetoderna
-    Kunna välja optimal tillverkningsmetod för viss komponent
-    Förstå vad man kan se på en brottyta och känna till vanliga defekttyper
-    Ha en grundläggande förståelse för keramers användning som elektrisk isolator, dielektriskt-, piezoelektriskt - och magnetiskt material och förstå kopplingen mellan struktur och egenskap
-    Förstå grundläggande brottmekanik och mätning av mekaniska egenskaper
-    Förstå de vanligaste mekanismerna för att öka keramers seghet, t ex. transformationsförstärkning och sprickavlänkning

Innehåll

Kursen börjar med en överblick av applikationer för att visa att vi är omgivna av keramiska komponenter. Något som vi inte alltid är medvetna om. Överblicken vill också visa att keramer finns som nyckelkomponenter i ett stort antal applikationer. Exempel kan vara bränsleeffektiva och miljövänliga fordon och miniatyriserad elektronik. Utgående från keramers struktur förklaras deras typiska mekaniska, elektriska, termiska, magnetiska och optiska egenskaper. Speciellt beaktas att keramer är spröda och hur man trots detta kan använda materialet i belastade konstruktioner. Möjligheter och begränsningar för användning som ett slitstarkt material, ett högtemperaturmaterial och ett korrosionståligt material beaktas. Keramer tillverkas ofta som enskilda komponenter och inte som ett bulkmaterial. Det är viktigt att förstå hela kedjan från råmaterial via pulverhantering, formning, sintring till slutlig bearbetning. Några laborationer kommer att visa olika formningsmetoder inklusive pulverhantering, yt- och kolloidkemi, användning av organiska tillsatsmedel. Andra labbar berör sintring och mekanisk utvärdering. Via räkneövningar arbetas med fasdiagram, mekaniska egenskaper inkl Weibull statistik, materialval och design.

Organisation

Kursen omfattar ca 30 föreläsningstimmar, 3 räkneövningar och 5 labbar. Kursen läses koncentrerat till 9 heldagar (3 x 3) jämnt fördelade över läsperioden. Kursen hålls på Swerea IVF, Argongatan 30 i Mölndal (ca 30 minuter med buss från Chalmers).

Litteratur

D W Richerson: Modern Ceramic Engineering, 3rd ed. London 2005 (ISBN 1574446932), labhandledningar, OH.kopior.

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen.