IMAK1006
Fasetransformasjoner og funksjonelle materialegenskaper
Sist undervist 2024
Vår
Trondheim
Norsk
Om emnet
Faglig innhold
- Fasediagrammer for metalliske og keramiske materialsystemer
- Fasetransformasjoner med hovedfokus på stållegeringer
- Defekter i krystallinske materialer, inkludert dislokasjoner og deres rolle i herding av metaller
- Diffusjon i faste stoffer, med hovedvekt på metaller og keramer
- Legeringer: stål (inkludert rustfritt stål), støpejern, superlegeringer, titan- og aluminiumslegeringer, varmebehandling av stål- og aluminiumslegeringer
- Funksjonelle materialegenskaper (elektriske, magnetiske, optiske og termiske egenskaper) med anvendelser innen energiteknologi
Læringsmål
Etter å ha gjennomført emnet, er kandidaten i stand til å:
- Lese og tolke fasediagram for én- og tokomponentsystemer, og bruke vektstangregelen til å bestemme fasesammensetningen ved gitte likevektsbetingelser
- Bruke TTT- og CCT-diagram for bestemte legeringer til å avgjøre hvilken mikrostruktur som oppnås ved ulike varmebehandlinger av legeringen
- Beskrive ulike typer defekter i krystallinske materialer, og hvordan dislokasjoner påvirker metallers mekaniske egenskaper
- Beskrive diffusjon i faste stoffer, og bruke relevante dataverktøy som Python til å gjøre enkle numeriske simuleringer av diffusjon
- Velge hensiktsmessige legeringer til ulike formål basert på relevante egenskaper
- Forklare forskjellen på metaller, halvledere og isolatorer ut fra deres båndstruktur, og hvordan ulike typer båndstruktur fører til ulike elektriske, optiske og termiske egenskaper
- Vise grunnleggende forståelse av faste stoffers magnetiske egenskaper, ulike typer av magnetisk respons, og bruksområder til magnetiske materialer
- Bruke relevante dataverktøy, for eksempel Ansys Granta EduPack, for å sammenligne og diskutere ulike materialegenskaper
- Gjennomføre gruppebasert prosjektarbeid med innovative teknikker og formidle resultater fra arbeidet
- Diskutere materialvalg med hensyn til etikk og bærekraft
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, øvinger, laboratoriearbeid, prosjektarbeid og selvstudium.
Forventet tidsbruk:
- Forelesninger: 55 timer
- Øvinger: 30 timer
- Laboratoriearbeid: 20 timer
- Prosjektarbeid: 20 timer
- Selvstudium: 75 timer
- Sum: 200 timer