Kursplan för Komposit- och nanokompositmaterial

Kursplan fastställd 2021-02-26 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnComposite and nanocomposite materials
  • KurskodMPM052
  • 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
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0103 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		7,5 hp
  • 25 Okt 2023 em J
  • 04 Jan 2024 em J
  • 19 Aug 2024 fm J

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

För masterstudenter från Chalmers rekommenderas MTT090 Komposit- och nanokompositmaterial, MTT085 Materialteknik är dock tillräcklig. En grundläggande kurs i hållfasthetslära är nödvändig. För masterstudenter utanför Chalmers erfordras kurser motvarande de ovanstående. Kursen är även öppen för forskarstuderande, kontakta examinator.

Syfte

Kursen är utformad för masterstudenter och forskarstuderande samt yrkesverksamma (från industrin). Den skall uppfylla tre syften: 1) ge grundläggande förståelse av ingående material och deras fysikaliska/mekaniska egenskaper, 2) ge kunskap kring användning och framställning av kompositmaterial och 3) ge inblick i nya materialkombinationer och utmaningar inom kompositområdet.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Motivera val av kompositmaterial för en produkt som skall användas i en given tillämpning.
  • Beskriva hur produkten skall tillverkas för att uppnå tillräckliga och anpassade egenskaper.
  • Beskriva/tillämpa metoder och kunskaper inom kompositområdet för att formulera/beskriva/förutsäga utgående från sammansättningen via struktur, växelverkan mellan komponenter och processteknik egenskaper och prestanda hos det slutliga materialet i en given applikation.
  • Utveckla en MATLAB-kod för att genomföra enklare dimensioneringar av kompositmaterial (produkter) med hänsyn taget till materialets anisotropa mekaniska egenskaper.

Innehåll

Kursen består av sju delar (A-G): A. Introduktion, B. Förstärkningselement och matriser, C. Tillverkningsmetoder, D. Elastiska och termiska egenskaper, E. Mellanfaser (Interphase regions), F. Prestanda och G. Nanokompositer. Kompositmaterial används idag inom flera områden, exempelvis inom fordons- och flygindustrin, byggnadssektorn och elektronikområdet. Kursen är till stor del inriktad på kompositer i vilka polymerer används som matrismaterial (PMC), men metaller (MMC) och keramer (CMC) som matrismaterial tas även upp. Kompositmaterial med förstärkningselement i mikro/millimeterstorlek (fibrer och partiklar) dominerar idag och kursen behandlar i första hand dessa. Intresset för kompositer innehållande nanopartiklar (nanokompositer) ökar starkt och ett del av kursen ägnas åt dessa. Sambanden mellan struktur-bearbetning-egenskaper är genomgående i fokus. Speciellt studeras egenskaper hos matrisen nära fiberns/fyllmedlets yta (interphase region) liksom olika tillverkningsmetoder för kompositmaterial. Viktiga egenskaper som tas upp i detalj innefattar styvhet, styrka, brott, seghet, utmattning, krypning, dämpning samt lättviktsprestanda. Kursen inriktas i första hand på materialbeteende, men viss kunskap rörande tillämpningar och dimensionering med kompositmaterial skall också förmedlas. Deltagarna bildar därför grupper med uppgiften att beskriva hur man väljer materialsammansättning och tillverkningsmetod för att ta fram ett kompositmaterial som uppfyller de krav som en given applikation ställer. Denna projektuppgift (som kallas ¿journal¿) arbetar gruppen med under kursens gång och den redovisas skriftligt.

Organisation

Kursen baseras på föreläsningar, övningstillfällen samt en datorlaboration. Dimensioneringsaspekter gås igenom vid övningstillfällen och lösta uppgifter lämnas ut. Datorlaborationen ägnas åt en tillämpning av laminatteorin. Projektuppgiften har formen av projektbaserat lärande (PBL) och projektet drivs parallellt med kursen. Det motsvarar 10 % av kursen.

Litteratur

Kompendium COMPOSITE & NANOCOMPOSITE MATERIALS kompletterat med utdelat material.

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen samt godkänd projektuppgift

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.