Struktura materialov

Splošen opis:

Lastnosti materialov temeljijo na njihovi makro- in mikrostrukturi, zato je to eden temeljnih predmetov študija.

Cilji in kompetence:

Cilji: pridobiti osnovno znanje o strukturi ali zgradbi materialov. Spoznati kristalno, kvazikristalno in amorfno stanje snovi, napake v zgradbi ter osnovne značilnosti tipičnih predstavnikov kovinskih, kvazikristalnih, keramičnih in polimernih materialov.

Kompetence: študent je sposoben na osnovi osvojenih znanj se samostojno in strokovno neodvisno vključevati v raziskovalno in razvojno delo na širšem področju materialov. Spozna in razume ter loči značilnosti posameznih stanj materije in se usposobi za interpretacijo lastnosti materialov glede na specifičnost njihove zgradbe. Prav tako razume vpliv posameznih napak zgradbe na lastnosti materialov ter kako vplivati na njihovo koncentracijo, ureditev in porazdelitev.

Znanje in razumevanje:

Deklarativno znanje: Osnove zgradbe materialov. Sposobnost ločevanja in razumevanje kristalnega, amorfnega in kvazikristalnega ter polimernega stanja. Razumevanje značilnosti napak ali defektov v zgradbi materialov in vplivu le-teh na lastnosti. Pri študiju značilnosti zgradbe materialov, kar predstavlja osnove pri izboljšavi obstoječih in načrtovanju novih posebnih lastnosti materialov. Prenosljivost osvojenih znanj na praktično vse vrste materialov. Spoznavanje s tujo literaturo in načini iskanja le-te. Izdelava pisnih poročil in javna predstavitev. Sinteza osvojenega znanja pri praktičnih aplikacijah materialov in njihovi izdelavi.

Vsebina:

Fizikalne osnove materialov in osnove kristalografije. Osnovni strukturni tipi kovin. Kristalna zgradba kovinskih materialov. Kristalne strukture. Zapolnitev in prazni prostor. Geometrija osnovne celice. Alotropija in polimorfizem. Realna zgradba kovinskih materialov in pojem mikrostrukture, zgradba kvazikristalnih materialov, amorfnih snovi in polimerov. Napake v kristalni mreži: točkaste, linijske in ploskovne. Napake v kvazikristalnih, amorfnih in polimernih snoveh. Velikokotne in malokotne meje, skladnost mej, dvojčične meje, antifazne meje, domene. Velikost, oblika in orientiranost kristalnih zrn in ureditev konstituentov v kvazikristalih, amorfnih snoveh in polimerih. Izomorfni in evtektski sistem ter značilnosti ravnotežnega in neravnotežnega strjevanja z aplikacijo vzvodnega pravila. Osnovne značilnosti mikrostruktur in mikroskopiranje.

Metode poučevanja:

Predavanja, seminarji, raziskovalni seminarji, laboratorijske vaje, simulacije, nastopi.

Način ocenjevanja:

Pisni izpit: 60 % ocene.

Ustni izpit: 40 % ocene.