Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów (S1)
Sylabus przedmiotu Kompozyty i nanokompozyty polimerowe:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Kompozyty i nanokompozyty polimerowe | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Polimerów i Biomateriałów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Marek Żwir <Marek.Zwir@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | brak |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z problematyką wytwarzania, specyficznymi właściwościami i kierunkami zastosowania materiałów kompozytowych a także nanokompozytowych, w szczególności polimerowych na bazie polimerów termoplastycznych i reaktywnych i włókien wzmacniających oraz napełniaczy mikro- i nanocząstkowych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Klasyfikacja i oznaczanie właściwości wzmocnień włóknistych | 3 |
| T-L-2 | Badanie procesów utwardzania i modyfikacja właściwości przetwórczych reaktywnych osnów kompozytów polimerowych na przykładzie żywic poliestrowych i epoksydowych | 6 |
| T-L-3 | Badanie wpływu procesów wytwórczych na rozkład długości włókien wzmacniających w wytwarzaniu kompozytów z osnową termoplastyczną i wzmocnieniem z włókien krótkich | 3 |
| T-L-4 | Zastosowanie technik dyspergowania nanododatków w wytwarzaniu funkcjonalnych reaktywnych nanokompozytów powłokowych o zmniejszonej przepuszczalności promieniowania UV | 3 |
| T-L-5 | Infuzyjne techniki wytwarzania wyrobów z kompozytów włóknistych: technika worka próżniowego | 3 |
| T-L-6 | Infuzyjne techniki wytwarzania wyrobów z kompozytów włóknistych: technika RTM | 3 |
| T-L-7 | Formowanie wytworów kompozytowych z preimpregnatów | 3 |
| T-L-8 | Wytwarzanie metodą polimeryzacji in situ nanokompozytów z modyfikowanymi glinokrzemianami warstwowymi w polimeryzacji blokowej | 3 |
| T-L-9 | Badania porównawcze wybranych właściwości fizykomechanicznych materiałów kompozytowych i nanokompozytowych wytworzonych różnymi sposobami | 3 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Charakterystyka materiałów kompozytowych. Kompozyty naturalne i syntetyczne. Cechy szczególne i zastosowania materiałów kompozytowych.Charakterystyka materiałów kompozytowych. Kompozyty naturalne i syntetyczne. Cechy szczególne i zastosowania materiałów kompozytowych. | 2 |
| T-W-2 | Podstawy teorii wzmocnienia i inżynierii materiałów kompozytowych, | 4 |
| T-W-3 | Odmienność nanokompozytów | 2 |
| T-W-4 | Kompozyty i nanokompozyty polimerowe | 4 |
| T-W-5 | Surowce do wytwarzania kompozytów polimerowych: osnowy polimerowe, włókna wzmacniające i napełniacze, środki pomocnicze | 6 |
| T-W-6 | Surowce specyficzne dla nanokompozytów polimerowych - nanododatki | 2 |
| T-W-7 | Procesy technologiczne wytwarzania materiałów kompozytowych i wytworów z materiałów kompozytowych | 8 |
| T-W-8 | Procesy technologiczne specyficzne dla wytwarzania materiałów nanokompozytowych | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Przygotowanie studenta do wykładów oraz do egzaminu | 26 |
| A-W-3 | Konsultacje indywidualne | 4 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wyklad informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena wiedzy studenta podczas ćwiczeń laboratoryjnych w zakresie rodzajów kompozytów i nanokompozytów polimerowych, sposobów ich otrzymywania/formowania oraz rodzajów i właściwości przetwórczych surowców wykorzystywanych w technologii materiałów kompozytowych. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena wiedzy studenta w zakresie rodzajów kompozytów polimerowych, sposobów ich otrzymywania/formowania, metod preparacji włókien i napełniaczy, sposobów dyspergowania nanonapełniaczy w matrycy/osnowie polimerowej, oceny właściwości uzytkowych i kierunków zastosowania |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IMiN_1A_C10_W01 student opisuje strukturę materiałów kompozytowych i nanokompozytowych oraz tłumaczy zależności pomiędzy budwą strukturalną tych materiałów a ich właściwościami | IMiN_1A_W03 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-2 | M-1 | S-2 |
| IMiN_1A_C10_W02 student objaśnia sposoby wytwarzania lub syntezy, oraz metody przetwarzania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych | IMiN_1A_W03 | — | — | C-1 | T-W-8, T-W-7 | M-1 | S-2 |
| IMiN_1A_C10_W03 student wymienia i charakteryzuje surowce stosowane w technologii materiałów kompozytowych | IMiN_1A_W03 | — | — | C-1 | T-W-6, T-W-5 | M-1 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IMiN_1A_C10_U01 student otrzymuje kompozytowy materiał polimerowy, w tym z dodatkiem włókien i/lub (nano)napełniaczy, dobiera metodę otrzymywania kompozytu polimerowego z zadanych surowców oraz ocenia podstawowe parametry użytkowye finalnego materiału lub wytworu | IMiN_1A_U08, IMiN_1A_U11, IMiN_1A_U03, IMiN_1A_U04, IMiN_1A_U05, IMiN_1A_U06, IMiN_1A_U07, IMiN_1A_U09, IMiN_1A_U12, IMiN_1A_U14, IMiN_1A_U13, IMiN_1A_U01 | — | — | C-1 | T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4 | M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IMiN_1A_C10_K01 Student powinien wykazywać osobiste zdolności do stosowania zdobytej wiedzy, umiejętności do jej efektywnego wykorzystania, odpowiedzialność i autonomię w kontaktach międzyludzkich, świadomość wpływu stosowanej technologii wytwarzania i przetwarzania kompozytów polimerowych na otaczające środowisko | IMiN_1A_K01, IMiN_1A_K02, IMiN_1A_K03, IMiN_1A_K04 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-8, T-W-7, T-W-2 | M-1, M-2 | S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IMiN_1A_C10_W01 student opisuje strukturę materiałów kompozytowych i nanokompozytowych oraz tłumaczy zależności pomiędzy budwą strukturalną tych materiałów a ich właściwościami | 2,0 | |
| 3,0 | Student poprawnie opisuje strukturę co najmniej jednej klasy kompozytówi jednej klasy nanokompozytów oraz wymienia różnice pomiędzy budową kompozytów i nanokompozytów; student podaje i objaśnia co najmniej jeden przykład zależności właściwości materiału kompozytowego od jego budowy strikturalnej | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| IMiN_1A_C10_W02 student objaśnia sposoby wytwarzania lub syntezy, oraz metody przetwarzania materiałów kompozytowych i nanokompozytowych | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi przedstawić uwarunkowania i przebieg procesu wytwarzania co najmniej dwóch klas materiałów kompozytowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| IMiN_1A_C10_W03 student wymienia i charakteryzuje surowce stosowane w technologii materiałów kompozytowych | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie wymienić przykłady najcześciej stosowanych włókien wzmacniających, napełniaczy i nanonapełniaczy oraz osnów poimerowych kompozytów i scharakteryzować ich właściwości fizykochemiczne i przetwórcze. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IMiN_1A_C10_U01 student otrzymuje kompozytowy materiał polimerowy, w tym z dodatkiem włókien i/lub (nano)napełniaczy, dobiera metodę otrzymywania kompozytu polimerowego z zadanych surowców oraz ocenia podstawowe parametry użytkowye finalnego materiału lub wytworu | 2,0 | Student nie posiada umiejętności w zakresie otrzymywania kompozytów polimerowych, nie potrafi adekwatnie scharakteryzować komponentów stosowanych do ich otrzymywania lub metod ich przygotowanie wstępnego, przetwarzania i kierunków stosowania |
| 3,0 | Student posiada ograniczone umiejętności w zakresie otrzymywania kompozytów polimerowych, adekwatnego scharakteryzowania komponentów stosowanych do ich otrzymywania lub metod ich przygotowanie wstępnego, przetwarzania i kierunków stosowania | |
| 3,5 | Student posiada akceptowalne umiejętności w zakresie otrzymywania kompozytów polimerowych, adekwatnego charakteryzowania komponentów stosowanych do ich otrzymywania lub metod ich przygotowanie wstępnego, przetwarzania i kierunków stosowania | |
| 4,0 | Student posiada umiejętności w zakresie otrzymywania kompozytów polimerowych, adekwatnego charakteryzowania komponentów stosowanych do ich otrzymywania lub metod ich przygotowanie wstępnego, przetwarzania i kierunków stosowania | |
| 4,5 | Student posiada ponad dobre umiejętności w zakresie otrzymywania kompozytów polimerowych, adekwatnego charakteryzowania komponentów stosowanych do ich otrzymywania lub metod ich przygotowanie wstępnego, przetwarzania i kierunków stosowania | |
| 5,0 | Student posiada bardzo dobre umiejętności w zakresie otrzymywania kompozytów polimerowych, adekwatnego charakteryzowania komponentów stosowanych do ich otrzymywania lub metod ich przygotowanie wstępnego, przetwarzania i kierunków stosowania |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IMiN_1A_C10_K01 Student powinien wykazywać osobiste zdolności do stosowania zdobytej wiedzy, umiejętności do jej efektywnego wykorzystania, odpowiedzialność i autonomię w kontaktach międzyludzkich, świadomość wpływu stosowanej technologii wytwarzania i przetwarzania kompozytów polimerowych na otaczające środowisko | 2,0 | Student nie wykazuje kreatywności w zakresie stosowania wiedzy i umiejętności praktycznego jej wykorzystania i/lub akceptowalnych cech osobistych i społecznych |
| 3,0 | Student wykazuje ograniczoną kreatywność w zakresie stosowania wiedzy i umiejętności praktycznego jej wykorzystania oraz ograniczenia w zakresie cech zdolności osobistych i społecznych | |
| 3,5 | Student wykazuje akceptowalną kreatywność w zakresie stosowania wiedzy i umiejętności praktycznego jej wykorzystania oraz akceptowalne cechy zdolności osobistych i społecznych | |
| 4,0 | Student wykazuje kreatywność w zakresie stosowania wiedzy i umiejętności praktycznego jej wykorzystania oraz cechy zdolności osobistych i społecznych | |
| 4,5 | Student wykazuje ponad dobrą kreatywność w zakresie stosowania wiedzy i umiejętności praktycznego jej wykorzystania oraz cechy zdolności osobistych i społecznych | |
| 5,0 | Student wykazuje bardzo dobrą kreatywność w zakresie stosowania wiedzy i umiejętności praktycznego jej wykorzystania oraz cechy zdolności osobistych i społecznych |
Literatura podstawowa
- W. Królikowski, Polimerowe kompozyty konstrukcyjne, PWN, Warszawa, 2012
- Kelsall R. W, Hamley I.W., Geoghegan M, Nanotechnologie, PWN, Warszawa, 2008
- L. Holloway, Handbook of polymer composites for engineers, Woodhead Publishing Ltd, Cambridge, 1994
- J.P. Pascault, R.J.J. Williams, Epoxy Polymers. New Materials and Innovations, Wiley-VCH, Weinheim, 2010
Literatura dodatkowa
- B. P. Grady, Carbon nanotube-polymer composites, J. Wiley, Hoboken, 2011
- Yiu-Wing Mai, Zhong-Zhen Yu, Polymer nanocomposites, Woodhead Pub Lim., 2006, Cambridge