Faglig innhold

Fundamentale aspekter ved materialframstilling og hvorfor forskjellige typer materialer framstilles på forskjellige måter. Framstilling av viktige materialer; metaller (hovedvekt på jern og stål, aluminium, silisium), keramer og polymere. Viktige aspekter omkring avfallshåndtering og resirkulering av materialer, kritiske elementer, energibruk og miljøpåvirkning i hele livsløpet.

Læringsutbytte

Kandidaten:

•  kan anvende kunnskap i kjemi, termodynamikk og materialteknologi til å forklare hvorfor ulike metalliske, keramiske og polymere materialer fremstilles ved forskjellige metoder.
• har forståelse for de kjemiske forutsetningene og produksjonsmetodene for pyro-metallurgisk framstilling av jern/stål og silisium, og kan anvende grunnleggende termodynamiske kunnskaper til å beregne produksjonstemperaturer og stabile faser ved metallproduksjon.
• har kjennskap til og kan forklare de viktigste prinsippene og utviklingstrendene innen elektrolyse av aluminium, nikkel, kobber og sink, og kan beskrive og sammenligne elektrodematerialer, elektrolyttsammensetning og strømtetthet.
• har kunnskap om hvordan keramiske materialer fremstilles, kan forklare de ulike trinn i framstillingsprosessen og identifisere avgjørende parametere for å oppnå høy kvalitet på produktet.
• har kunnskap om hvordan både fossile og fornybare polymere materialer framstilles, kan beskrive og forklare utvalgte prosesser for produksjon av monomere, mekanismer for polymerisering og metoder for avfallshåndtering.
• har oversikt over et utvalg formeprosesser for keramiske og polymere materialer, kan identifisere muligheter og begrensninger, og sammenligne prosessene.
• har kunnskap om miljøpåvirkning og energibruk i produksjon av ulike materialer, og kan beskrive og sammenligne ulike fremstillingsmetoder.
• har innsikt i tekniske, økonomiske og sosiale aspekter ved resirkulering av materialer, og kan diskutere disse aspektene.
• kan gjennomføre prosjektarbeid i gruppe og presentere arbeidet som en muntlig presentasjon.
• kan gjennomføre praktisk laboratoriearbeid innen materialframstilling av ulike materialer og dokumentere arbeidet i en skriftlig rapport.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger, laboratoriearbeid (inkludert skriftlig rapport) og prosjektarbeid i gruppe (inkludert muntlig presentasjon).

Forventet tidsforbruk:

• Forelesninger: 50 timer
• Egenarbeid: 70 timer
• Øvinger: 30 timer
• Laboratoriearbeid: 20
• Prosjektarbeid: 20 timer
• Totalt: 200 timer

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger
• Laboratorierapport
• Prosjektarbeid

Anbefalte forkunnskaper

Generell kjemi (TKJE1002) eller Kjemi (TMT4110). Grunnleggende materialteknologi (TMAK1002) eller Innføring i materialvitenskap (TMT4171) og Anvendt materialvitenskap (TMT4178).

Kursmateriell

M. Tangstad (ed.): "Metal production in Norway", Akademika (2013) Kompendium innen keramer, polymerer og resirkulering. Diverse utdelte ressurser.