Studiefiche - studiegids UGent

Studiefiche
Vanaf academiejaar 2016-2017
Materiaaltechnologie: basisconcepten en project (E066011)
Cursusomvang
(nominale waarden; effectieve waarden kunnen verschillen per opleiding)
Studiepunten 5.0
Studietijd 150 u
Contacturen
65.0 u
Aanbodsessies en werkvormen in academiejaar 2016-2017
A (semester 2)
begeleide zelfstudie
15.0 u
werkcollege: geleide oefeningen
11.25 u
werkcollege: PC-klasoefeningen
6.25 u
project
7.5 u
hoorcollege
25.0 u
Lesgevers in academiejaar 2016-2017
Verbeken, Kim
TW11
Verantwoordelijk lesgever
Aangeboden in onderstaande opleidingen in 2016-2017
stptn
Bachelor of Science in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde
5
Bachelor of Science in de ingenieurswetenschappen:
5
computerwetenschappen
Bachelor of Science in de ingenieurswetenschappen: chemische
5
technologie en materiaalkunde
Bachelor of Science in de ingenieurswetenschappen:
5
elektrotechniek
Gemeenschappelijk gedeelte Bachelor of Science in de
5
ingenieurswetenschappen
Bachelor of Science in de ingenieurswetenschappen: toegepaste
5
natuurkunde
Bachelor of Science in de ingenieurswetenschappen:
5
werktuigkunde-elektrotechniek
Voorbereidingsprogramma tot Master of Science in de
5
ingenieurswetenschappen: biomedische ingenieurstechnieken en tot
Master of Science in Biomedical Engineering
aanbodsessie
A
A
A
A
A
A
A
A
Onderwijstalen
Nederlands
Trefwoorden
Materialen, metalen, polymeren, composieten, keramische materialen,
materiaalselectie, processing, materiaalperformantie, materiaaleigenschappen,
microstructuur, levenscyclusanalyse
Situering
Dit opleidingsonderdeel heeft tot doel de studenten begrip bij te brengen van het
verband tussen enerzijds materiaalgedrag en anderzijds materiaaleigenschappen. In
alle ingenieurswetenschappen worden ontwerpen gerealiseerd door gebruik te maken
van materialen. Door de student vertrouwd te maken met de mechanismen en
concepten die aan de basis liggen van het materiaalgedrag zal hij/zij met kennis van
zaken een optimale materiaalkeuze leren maken.Ten slotte zal de student inzicht
verwerven hoe eigenschappen tijdens de processing van het materiaal kunnen
gestuurd worden door in te grijpen op de structurele karakteristieken van het materiaal.
Inhoud
HOOR- EN WERKCOLLEGES
(Goedgekeurd)
1
• Inleiding: classificatie van de verschillende materiaalgroepen; geadvanceerde
• materialen; verband processing/structuur/eigenschappen/performantie; atomaire
• structuur en interatomaire bindingen.
• Structuur van kristallijne materialen: kristalstructuren; kristallografische punten,
• richtingen en vlakken; kristallijne en niet-kristallijne materialen; metallische en
• keramische kristalroosters.
• Polymeren: basiseigenschappen; structuur; thermoplasten en thermoharders; co• polymeren, kristalliniteit
• Roosterfouten: puntdefecten, imperfecties en onzuiverheden; defecten in
• verschillende dimensies (lineaire, grensvlak en bulkdefecten); diffusiemechanismen
• in metalen, keramiek en polymeren
• Mechanische eigenschappen: elastische vervorming; mechanisch gedrag van
• materialen; hardheid; plastische vervorming van materialen,
• verstevigingsmechanismes bij metalen en polymeren; herstel; rekristallisatie en
• korrelgroei; vervormingsgedrag van elastomeren; materiaalbeproeving
• Materiaalfalen: brosse en ductiele breuk; vermoeiing; kruip
• Fasendiagramma: definities en basisconcepten; verschillende types binaire
• fasendiagramma; het Fe-C systeem
• Fasentransformaties: kinetische aspecten; evenwicht versus metastabiel evenwicht;
• microstructurele veranderingen en effect op eigenschappen Fe-C legeringen;
• precipitatieversteviging; kristallisatie, smelten en glastransitie polymeren
• Composieten: deeltjesverstevigde, vezelverstevigde en structurele composieten
• Basisbegrippen rond elektrische, thermische en magnetische eigenschappen
• Types en toepassingen van de verschillende materiaalgroepen; aspecten omtrent de
• duurzame toepassing van materialen; energie-inhoud materialen en
• energierecuperatie; levenscyclusanalyse; materiaalrecyclage.
PC-OEFENINGEN
Met het CES-pakket materiaalselectie vraagstukken oplossen waarbij het meest
geschikte materiaal gekozen wordt op basis van mechanische, thermische, elektrische,
ecologische en duurzaamheidseigenschappen en dit voor diverse toepassingen. De
student leert het juiste compromis te bepalen rekening houdend met verschillende en
vaak tegenstrijdige materiaalvereisten.
MEETOPSTELLINGEN
De meetopstellingen hebben tot doel de student praktisch inzicht te verschaffen in het
belang van materiaaleigenschappen. Eigenschappen worden gemeten en
geanalyseerd. De studenten worden verdeeld in groepen van ongeveer 20 studenten;
eventueel worden deze groepen nog in deelgroepen verdeeld voor bepaalde
meetopstellingen. Elke groep wordt begeleid door een OAP-lid; er is ook een
verantwoordelijk ZAP-lid aangesteld per meetopstelling.
Begincompetenties
Secundair onderwijs.
Eindcompetenties
1 Materiaaleigenschappen kunnen benoemen en onderscheid kunnen maken tussen
1 de verschillende materiaalklassen.
2 Basisconcepten van de materiaalkunde beheersen en op basis hiervan het gedrag
1 van materialen onder specifieke omstandigheden kunnen verklaren.
3 Verbanden kennen tussen de structuur en de eigenschappen van materialen
4 Basiskennis verwerven in de mogelijkheden die er zijn om de structuur van
1 materialen en bijgevolg hun eigenschappen te sturen.
5 De bekomen resultaten van labometingen van materiaaleigenschappen beschrijven
1 en kritisch analyseren
6 Met behulp van materiaalselectiesoftware het meest geschikte materiaal kiezen voor
1 specifieke ingenieurstoepassingen rekening houdend met verschillende
1 materiaaleigenschappen
Creditcontractvoorwaarde
Toelating tot dit opleidingsonderdeel via creditcontract is mogelijk mits gunstige beoordeling
van de competenties
Examencontractvoorwaarde
Dit opleidingsonderdeel kan niet via examencontract gevolgd worden
Didactische werkvormen
Begeleide zelfstudie, hoorcollege, project, werkcollege: geleide oefeningen, werkcollege: PCklasoefeningen
(Goedgekeurd)
2
Leermateriaal
English textbook: Materials Science and Engineering an introduction, W.D. Callister Jr.
Referenties
Vakinhoudelijke studiebegeleiding
De lesgever is beschikbaar voor en na de lessen. Individuele uitlegsessies door de
lesgever zijn opgenomen in het uurrooster. Bijkomende individuele studiebegeleiding
door monitoraatsmedewerkers is mogelijk na afspraak.
Evaluatiemomenten
periodegebonden en niet-periodegebonden evaluatie
Evaluatievormen bij periodegebonden evaluatie in de eerste examenperiode
Schriftelijk examen
Evaluatievormen bij periodegebonden evaluatie in de tweede examenperiode
Schriftelijk examen
Evaluatievormen bij niet-periodegebonden evaluatie
Schriftelijk examen, openboekexamen, participatie
Tweede examenkans in geval van niet-periodegebonden evaluatie
Examen in de tweede examenperiode is niet mogelijk
Toelichtingen bij de evaluatievormen
• Periodegebonden evaluatie: schriftelijk examen met gesloten boek
• Niet-periodegebonden evaluatie: schriftelijk examen met open boek, participatie.
• Frequentie: 2 maal in de loop van het semester, de data worden aangekondigd bij
• het begin van het semester. Examen in de tweede zittijd is niet mogelijk.
Eindscoreberekening
Niet-periodegebonden evaluatie:
• De scores op de twee testen (telkens op 20 gequoteerd), T1 en T2 geven aanleiding
• tot de score op de testen (T'), via een gewogen gemiddelde (40% en 60%): T'= 0,4
• T1 + 0,6 T2
• Toepassing van het pass-fail-systeem levert de finale score T m.b.t. de testen, d.w.z.
• dat T=20 voor een score T' niet lager dan 10, en T=T' indien T' lager is dan 10.
• De grootheid A stelt het aantal testen voor waarvoor de student ongewettigd afwezig
• was (A = 0, 1 of 2)
• In beide examenperiodes wordt 1 punt afgetrokken per ongewettigde afwezigheid op
• een meetopstelling.
• De grootheid M stelt het aantal meetopstellingen voor waarvoor de student
• ongewettigd afwezig was (M = 0, 1, 2, 3 of 4)
• Periodegebonden evaluatie:
• Afleggen van het examen (opnieuw op 20 gequoteerd) levert een score E.
De eindscore wordt dan:
In de eerste examenperiode
• Max(0,25 T + 0,75 E, 0,1 T + 0,9 E)–2A–M indien E minstens 8 bedraagt
• E–2A–M, indien E lager ligt dan 8
In de tweede examenperiode
• Max(0,25 T + 0,75 E,E) – M indien E minstens 8 bedraagt
• E–M, indien E lager ligt dan 8
(Goedgekeurd)
3