Faglig innhold

• Faste stoffers struktur.
• Defekter, dislokasjoner og herdemekanismer.
• Mekaniske egenskaper til materialer og måling av dem: elastisk og plastisk deformasjon.
• Diffusjon i faste stoffer.
• Fasediagram og fasetransformasjoner med fokus på stål- og aluminiumslegeringer.
• Egenskaper og anvendelse av de viktigste metallegeringene, keramer, polymerer og kompositter.
• Miljømessige konsekvenser ved produksjon og bruk av ulike materialer.

Læringsutbytte

Etter å ha bestått emnet:

- har kandidatene grunnleggende kunnskaper om krystallografi, og kan gjøre relevante krystallografiske beregninger for å forutsi krystallstrukturen til keramiske materialer

- har kandidatene kunnskap om hvordan defekter og diffusjon i materialer påvirker materialets struktur og mekaniske egenskaper

- har kandidatene oversikt over mekaniske egenskaper til materialer, og kan bruke eksperimentelle data fra tester til å vurdere utvalgte materialegenskaper

- har kandidatene forståelse for oppbygningen av binære fasediagram, og kan bruke disse til å bestemme fasesammensetningen, og forklare utviklingen av mikrostrukturen, til metalliske materialer

- har kandidatene innsikt i sentrale egenskaper og bruksområder til metaller, keramer, kompositter og polymerer, og kan bruke denne innsikten til å diskutere fordeler og ulemper ved bruk av de ulike materialgruppene

- kan kandidatene anvende relevante dataverktøy, for eksempel Python, til å utføre numeriske beregninger på utvalgte problemstillinger innen materialteknologi.

- kan kandidatene bruke relevante dataverktøy, for eksempel GRANTA EduPack, for å sammenligne og diskutere ulike materialegenskaper, fasediagram og livsløpsanalyser

- kan kandidatene planlegge, gjennomføre og formidle prosjektarbeid skriftlig og muntlig, og delta i faglige diskusjoner om miljømessige konsekvenser ved produksjon og bruk av materialer

- kan kandidatene forberede og gjennomføre laboratoriearbeid og dokumentere arbeidet i skriftlige rapporter

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger, dataøvinger, laboratoriearbeid, prosjektarbeid og selvstudium. Forventet tidsbruk: Forelesninger: 80 timer, øvinger: 30 timer, digitale øvinger: 10 timer, laboratoriearbeid: 20 timer (inkludert forberedelse og rapportskriving), prosjektarbeid: 40 timer, selvstudium: 90 timer. Sum: 270 timer.

Obligatoriske aktiviteter

• Digitale øvinger
• Skriftlige øvinger
• Laboratorieøvinger
• Prosjektarbeid

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

TKJE1002 Generell kjemi eller tilsvarende.

Forkunnskapskrav

Tilgang til emnet forutsetter studierett ved Bachelor i ingeniørfag, materialteknologi ved NTNU i Trondheim.

Kursmateriell

William D. Callister og David G. Rethwisch, Materials Science and Engineering, Ninth Edition, SI Version, Wiley, 2014 (eller nyere).

Studiepoengreduksjon