Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Materiały polimerowe i kompozyty

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WIGBCCSM-Mpik
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Materiały polimerowe i kompozyty
Jednostka: Wydział Nowych Technologii i Chemii
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

II stopnia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 30/x ; C 30/+ ; L 20/+ ; Razem: 80

Przedmioty wprowadzające:

Chemia ogólna / wymagania wstępne: nazwy i symbole pierwiastków, wiązania chemiczne, rodzaje faz, przemiany fazowe

Inżynieria materiałów budowlanych / wymagania wstępne: właściwości mechaniczne i metody ich badania


Programy:

semestr studiów II / kierunek budownictwo / specjalność Inżynieria materiałów budowlanych

Autor:

dr hab. Tomasz Ganicz

dr inż. Zenon Komorek

Bilans ECTS:

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 30

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 10

3. Udział w ćwiczeniach / 30

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 20

5. Udział w laboratoriach / 20

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 24

7 Udział w konsultacjach / 6

8. Przygotowanie do egzaminu / 8

9. Udział w egzaminie / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 150 / 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1+3+5+7: 86 / 3 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5+6: 44 / 2 ECTS

Skrócony opis:

Budowa, otrzymywanie, przetwórstwo, właściwości i zastosowanie materiałów polimerowych i kompozytów. Wpływ budowy makrocząsteczek i temperatury na właściwości materiałów polimerowych. Właściwości materiałów polimerowych. Rozpoznawanie materiałów polimerowych. Dobór materiałów polimerowych i kompozytowych do różnorodnych zastosowań.

Pełny opis:

1. Podstawowe pojęcia: Polimer, mer, monomer, makromonomer. Nazewnictwo polimerów. Typy reakcji polimeryzacji – stopniowa i łańcuchowa – podstawowe różnice. Polimeryzacja łańcuchowa – przebieg - centrum reakcji – rodnik, anion, kation. Stopniowa – przykłady. – 2h.

2. Masa cząsteczkowa polimerów – dlaczego statystyczna. Masa cząsteczkowa a przebieg reakcji – wzór Carothersa dla stopniowej i wpływ przebiegu łańcuchowej na masę cząsteczkową. Polimeryzacja z otwarciem pierścienia zamiast stopniowej. Polimeryzacja łańcuchowa żyjąca i pseudożyjąca. – 2h.

3. Wpływ struktury łańcucha polimeru i masy cząsteczkowej na ogólne własności mechaniczne. Własności termiczne polimerów – temperatura mięknięcia i zeszklenia. Zachowanie polimeru w roztworach. Sposoby wyznaczania mas cząsteczkowych: wiskozymetria, SEC, MALS i MALDI/TOF – 2 h.

4. Praktyczne sposoby przeprowadzania polimeryzacji – w masie, perełkowa, emulsyjna, w roztworze, na granicy faz, w fazie gazowe. Kopolimery – statystyczne, blokowe, szczepione. Problem wzajemnej reaktywności kopolimerów. Polimeryzacja żyjąca do kontrolowanego otrzymywania kopolimerów blokowych. Funkcyjność monomerów – sieciowanie polimerów. – 2 h.

5. Podstawowe grupy polimerów stosowanych w przemyśle: poliolefiny, polifluoroolefiny, polimery winylowe (PVC, polioctan winylu, polimetakrylan metylu, kopolimery winylowe), polietery, poliestry, poliwęglany, poliamidy, poliuretany, poliepoksydy, polisiloksany. Polimery hi-tech – przykłady – 2 h.

6. Własności mechaniczne polimerów nieusieciowanych – własności lepko-sprężyste i sposoby ich badania. Moduł Younga, odporność konstrukcyjna (ściskanie, rozciąganie, zginanie). Udarność. Wpływ budowy polimerów i kopolimerów na ich własności mechaniczne. Własności mechaniczne polimerów usieciowanych – wysokousieciowane: duromery i duroplasty, niskousieciowane – kauczuki, elastomery. – 2 h.

7. Polimer a tworzywo – dodatki – plastyfkatory, stabilizatory, barwniki. Podział tworzyw: termoplastyczne, termoutwardzalne i chemoutwardzalne. Przetwórstwo tworzyw termoplastycznych: wytłaczanie, przetłaczanie, wtrysk, techniki proszkowe. Przetwórstwo tworzyw termo i chemoutwardzalnych: przetwórstwo w formach, powłoki, spienianie, RIM. – 2 h.

8. Inne zastosowania polimerów: włókna, lakiery i farby, kleje, środki powierzchniowo czynne, zole i żele. – 1 h.

9. Tworzywa sztuczne a środowisko. Recykling tworzyw termoplastycznych: gromadzenie, rozpoznawanie, sortowanie, granulowanie, powtórne przetworzenie. Depolimeryzacja i dekompozycja polimerów. Biodegradowalność tworzyw sztucznych. - 1h.

10. Podstawowe informacje dotyczące różnic między drewnem i drzewem. Właściwości i zastosowanie gatunków najczęściej wykorzystywanych. Wady i zalety drewna. Drewno klejone - wytwarzanie, zalety, zastosowanie. - 2h

11. Tworzywa drzewne i materiały drewnopochodne - właściwości, proces wytwarzania, zastosowania. Obróbka drewna i materiałów drewnopochodnych.- 2h

12. Metody wykończania powierzchni drewna - podział, właściwości, zastosowania. Sposoby ochrony drewna - rodzaje patogenów, sposoby zabezpieczania materiałów przed działaniem patogenów. -2h

13. Kompozyty: podstawowe pojęcia, definicje i klasyfikacja. Właściwości sumaryczne i wynikowe. – 2h

14. Mechanizm umocnienia i wytrzymałość kompozytów wzmacnianych dyspersyjnie cząstkami i włóknami. – 2h

15. Włókna wzmacniające – budowa właściwości i wytwarzanie.- 2h

16. Kompozyty o osnowie metalowej i ceramicznej. Budowa, właściwości i zastosowanie. – 2h

Ćwiczenia będą poświęcone samodzielnemu przygotowywaniu przez studentów wybranych zagadnień z chemii, własności, przetwórstwa i zastosowania polimerów i kompozytów.

Laboratoria:

1. Rozpoznawanie tworzyw sztucznych (4godz.)

2. Otrzymywanie polimerów (2godz.)

3. Otrzymywanie wyrobów z tworzyw sztucznych (4godz.)

4. Badanie właściwości materiałów kompozytowych (4h)

5. Identyfikacja i budowa kompozytów (4h)

Literatura:

Chemia polimerów, T 1-3, praca zbiorowa, S. Penczek (red.), Z. Florjańczyk (red.), Politechnika Warszawska, 2001-2006.

Jan.F.Rabek, "Współczesna wiedza o Polimerach", PWN, 2009,

J.Koszkul, O.Suberlak, Podstawy Fizykochemii i Właściwości Polimerów, Politechnika Częstochowska 2004,

D. Żuchowska, „Polimery konstrukcyjne”, WNT, Warszawa 2000.

Wojciech Kokociński, Anatomia drewna, Prodruk Poznań 2005

J. Szczuka, J. Żurowski, Materiałoznawstwo przemysłu drzewnego, WSiP Warszawa 1999

A.Krajewski, P. Witomski, Ochrona drewna, surowca i materiału, Wydawnictwo SGGW Warszawa 2005

Efekty uczenia się:

W1 / Student zna różne rodzaje materiałów polimerowych i ich zastosowania / K_W14, K_W17, K_W18

W2 / Student zna podstawowe właściwości fizyczne, chemiczne, termiczne i mechaniczne materiałów polimerowych i metody ich pomiaru / K_W19, K_W20, K_W21

W3 / Student zna technologie produkcji wyrobów z materiałów polimerowych / K_W24

U1 / Student potrafi określić wpływ struktury materiałów polimerowych na ich właściwości / K_U01, K_U10

U2 / Student potrafi rozpoznawać materiały polimerowe / K_U10

U3 / Student potrafi dobrać odpowiednie materiały polimerowe do różnorodnych zastosowań / K_U10

U4 / Student potrafi przygotować i przedstawić dobrze udokumentowane opracowanie problemu z zakresu wiedzy o materiałach polimerowych / K_U03

K1 / Student potrafi pracować i współdziałać w grupie / K_K05

Metody i kryteria oceniania:

Wykład - egzamin pisemny

Ćwiczenia zaliczane na podstawie obecności na zajęciach, przygotowania merytorycznego, wykonania i rozliczenia sprawozdań z realizacji zadań.

Laboratorium zaliczane na podstawie obecności na zajęciach, przygotowania merytorycznego, wykonania i rozliczenia sprawozdań z realizacji zadań.

Efekty W1, W2, U2, U4, K1 sprawdzenie na ćwiczeniach i w laboratorium;

Efekty W1, W2, W3, U1, U3 - sprawdzenie podczas egzaminu;

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)