Kursplan för
Polymerfysik
Polymer Physics
KASN20, 7,5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)
Gäller för: Läsåret 2017/18
Beslutad av: Programledning B/K
Beslutsdatum: 2017-03-29
Allmänna uppgifter
Obligatorisk för: K4-m
Valfri för: N4-m
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska
Syfte
Kursen skall ge de specialkunskaper som fordras för att kunna
tillgodogöra sig modern polymerfysisk litteratur och för att
kunna delta i fysikaliskt inriktat forsknings- och
utvecklingsarbete inom polymerframställande och polymeranvändande
industri.
Mål
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- kunna beskriva och analysera allmänna koncept i
polymerfysik.
- kunna generellt beskriva och förklara polymerers molekylära
rörlighet som funktion av temperaturen i polymera material och
polymerblandningar.
- kunna beskriva olika principer och metoder för bestämning av
termiska, mekaniska, dielektriska, reologiska och fri volyms
egenskaper.
- kunna relatera polymerers molekylära struktur till viktiga
polymera egenskaper.
- kunna beskriva olika principer och metoder för bearbetning av
polymerer och polymerkompositer.
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- kunna utföra och utvärdera enkla metoder för att fysikaliskt
karakterisera polymerer, inklusive dynamisk-mekanisk spektroskopi,
differentiell svep kalorimetri och kristallisationskinetik.
- kunna lösa generella problem utifrån teori när det gäller
mekaniska egenskaper, tid-temperatur superposition och
kristallisationskinetik.
- kunna problematisera kring komplexa flerfasiga
polymersystem.
- kunna förstå och uttnyttja polymerfysiska begrepp på
engelska i tal och skrift.
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten
ha insikter om fysikaliskt inriktad bearbetning, produktion och
utvecklingsarbete inom polymerframställande och polymeranvändande
industri.
Kursinnehåll
Kursen behandlar huvudområdena polymerers kristallina
tillstånd, amorfa tillstånd, mekaniska och reologiska egenskaper
och struktur- egenskap relationer och bearbetning.
- Kristallina tillståndet: mekanismen för kristallisation och
smältning, morfologi, kinetik.
- Amorfa tillståndet: mobilitet, viskoelastiskt beteende,
reptationmodellen, viskositet, glasövergång, glastillstånd, fri
volym.
- Mekaniska och reologiska egenskaper: viskoelastiska egenskaper
och modeller, linjär viskoelasticitet, moduler och viskositet,
spänningsrelaxation, dynamisk mekanisk och dielektrisk analys,
molekylär teori för viskoelasticitet.
- Samband mellan struktur och egenskaper: Smält- och
glastemperatur, sampolymer, mjukgörare, fyllmedel,
kristallinitet.
- Bearbetning: formsprutning, kontinuerlig strängsprutning,
enkelskruvsextruder, dubbelskruvsextruder, blåsfolieextrudering,
formblåsning, kalandrering, vakuumformning, formpressning,
beläggning, fiberspinning, och pultrusion.
Kursens teoretiska innehåll behandlas på föreläsningar.
Studenternas förmåga att lösa polymerfysikaliska problem tränas
under räkneövningar. Genom individuella inlämningsuppgifter
tränas dessutom studenternas i att självständigt lösa problem.
Utvalda huvudmoment i kursen belyses praktiskt genom laborationer i
grupp, och genom studiebesök hos lokal polymertillverkande och
polymeranvändande industri får studenterna en inblick i modern
polymer bearbetning och utvecklingsarbete.
Kursens examination
Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Godkända laborationsrapporter, samt deltagande på obligatoriska studiebesök i industrin. Tentamensresultat ger slutbetyget.
Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.
Antagningsuppgifter
Förkunskapskrav:
-
- KASF05 Material- och polymerteknologi eller KASF10 Funktionella material eller KOO052 Material- och polymerteknologi eller KOO095 Funktionella material
Förutsatta förkunskaper: KTE080 Polymerkemi
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: KPO010
Kurslitteratur
- J.M.G. Cowie, V. Arrighi: Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials, 3rd edition. CRC Press, 2008, ISBN: 978-0-8493-9813-1.
- Utdelade laborationshandledningar, problemsamling, m.m.
Kontaktinfo och övrigt
Kursansvarig: Professor Patric Jannasch, patric.jannasch@chem.lu.se
Hemsida: http://www.polymat.lth.se