Kursplan för

Funktionella material
Functional Materials

KOO095, 7,5 högskolepoäng, G2 (Grundnivå, fördjupad)

Gäller för: Läsåret 2012/13
Beslutad av: Utbildningsnämnd 2
Beslutsdatum: 2012-04-04

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:

• KOKA01 Allmän och oorganisk kemi
• KOKA05 Organisk kemi

Begränsat antal platser: Nej

Kurslitteratur

• Askeland, D.R., Fulay, P.P: Essentials of Materials for Science and Engineering (SI Edition), 2nd edition. Cengage 2010, ISBN-13: 978-0-495-43850-2.
• 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@polymat.lth.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.