Kursplan för
Funktionella material
Functional Materials
KOO095, 7,5 högskolepoäng, G2 (Grundnivå, fördjupad)
Gäller för: Läsåret 2016/17
Beslutad av: Utbildningsnämnd C
Beslutsdatum: 2016-04-12
Allmänna uppgifter
Huvudområde: Teknik.
Obligatorisk för: N2
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska
Syfte
- Att ge studenten en översikt av tekniskt viktiga (oorganiska
och polymera) material, samt deras tillämpningar, ur ett atomärt
och molekylärt perspektiv
- Att genom inlämningsuppgifter och föreläsningar ge exempel
på tillämpningar av materialkunskap inom nanoteknologin
- Ge studenten insikt i hur man framställer funktionella
material, dvs material eller kombinationer av olika material, som
designas på atomär- , eller nanoskala med tanke på en speciell
funktion.
Mål
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- kunna beskriva framställning och egenskaper hos
metallegeringar, keramer och polymerer av teknisk betydelse.
- kunna förklara hur mikro- och nanostrukturen på olika nivåer
påverkar egenskaperna hos olika material.
- kunna beskriva principer för viktiga metoder för
materialkarakterisering.
- kunna exemplifiera metoder för nanostrukturering av
material.
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- kunna föreslå enkla verktyg, prepararations- och
syntesmetoder för att åstadkomma nanometerstrukturer
- kunna tillämpa grundläggande kunskaper om ett brett utbud av
olika materials egenskaper och använda dessa i nya konstruktioner
inom fysik, biomedicin, mekanik, nanoskaliga lab etc.
Kursinnehåll
Följande moment behandlas:
- Nanotillämpningar av polymerer
- Vanliga kristallstrukturer för nanomaterial
- Katalys på nanoskala
- Nano- och mikroporösa material
- Piezoelektriska nanoverktyg
- Rat-on-a-chip
- Kemiska bindningars mekaniska egenskaper
- Kristallstrukturer (positioner, riktningar, plan)
- Kristalldefekter av olika dimensionalitet
- Dislokationer och plastisk deformation
- Punktdefekter och diffusion
- Mekaniska egenskaper och olika brottyper
- Metallhärdning och binära fasdiagram
- Viktiga legeringar baserade på järn, aluminium, koppar och
titan
- Keramer
- Elektriska och magnetiska materialegenskaper
- Klassificering, nomenklatur och molekylviktsbegrepp hos
polymererekanismer och begrepp inom stegvis- och kedjevis
polymerisation
- Polymerisationsmetoder i industriell skala
- Polymerers konformation och löslighet
- Struktur-egenskasrelationer hos amorfa och semikristallina
polymerer
- Mekaniska egenskaper hos polymerer, polymerblandningar och
kompositer
- Bearbetning och reologi hos polymerer
- Polymertillämpningar: membran och elektronik
Kursens examination
Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen och godkända inlämningsuppgifter. Tentamensresultatet ger slutbetyg.
Antagningsuppgifter
Förkunskapskrav:
- KOKA30 Allmän, oorganisk och organisk kemi
Begränsat antal platser: Nej
Kurslitteratur
- Askeland, D.R., Fulay, P.P.: Essentials of Materials Science and Engineering (SI Edition), 2nd edition. Cengage, 2010, ISBN: 978-0-495-43850-2.
- Fried, J R. Fried, J. R. : Polymer Science and Technology. Prentice Hall Ptr. , 2003, ISBN: 0-13-018168-4.
- Utdelat material och material utlagt på hemsida.
- 'Handouts' till föreläsningar om nanotillämpningar (tillgängliga via hemsida).
Kontaktinfo och övrigt
Kursansvarig: Professor Reine Wallenberg, reine.wallenberg@chem.lu.se
Hemsida: http://www.polymat.lth.se
Övrig information: Undervisningen sker i form av föreläsningar, gruppövningar i stor sal och enskilda inlämningsuppgifter (obligatoriska). PBL-övningar genomförs under föreläsningarna.