Παρουσίαση/Προβολή
(SEM1112) - Δημήτρης Παπάζογλου
Περιγραφή Μαθήματος
Το μάθημα Υλικά Ι: Εισαγωγή στην Επιστήμη Υλικών μας εισάγει στις βασικές έννοιες του διεπιστημονικού πεδίου της Επιστήμης των Υλικών.
Στην διάρκεια του μαθήματος εξετάζουμε με τα βασικά χαρακτηριστικά της διεπιστημονικής προσέγγισης της Επιστήμης των Υλικών που συνδυάζει τη Φυσική, τη Χημεία τα Μαθηματικά και τη Μηχανική.
Ημερομηνία δημιουργίας
Δευτέρα 8 Ιουλίου 2024
-
Διδάσκοντες
Μαθησιακοί στόχοι
- Θεμελίωση της διεπιστημονικής προσέγγισης που συνδυάζει Φυσική, Χημεία και Μαθηματικά για την κατανόηση των ιδιοτήτων των υλικών.
- Σύνδεση των μακροσκοπικών ιδιοτήτων των υλικών με τα διάφορα επίπεδα δομής του υλικού (άτομα, δεσμοί, κρυσταλλικό πλέγμα)
- Κατανόηση των βασικών αρχών των πειραματικών μεθόδων ανάλυσης της δομής και της σύστασης της ύλης.
- Κατανόηση βασικών στρατηγικών σχεδιασμού και επιλογής υλικών.
- Επαφή με ρεαλιστικά προβλήματα σχεδιασμού υλικών και τρόπους λύσης τους.
Περιεχόμενο μαθήματος
Το μάθημα ξεκινά με μια σύντομη ιστορική αναδρομή που αναδεικνύει τον σημαντικό ρόλο των νέων υλικών στα διάφορα στάδια τεχνολογικής εξέλιξης. Ακολουθεί μια πρώτη γνωριμία με τις βασικές κατηγορίες των υλικών: τα μέταλλα, τα κεραμικά, τα πολυμερή, τα βιο-υλικά, τους ημιαγωγούς και τα σύνθετα υλικά.
Στην συνέχεια εξετάζονται τα διάφορα επίπεδα δομής, ξεκινώντας από τα άτομα και συνεχίζοντας στους δεσμούς και το κρυσταλλικό πλέγμα.
Το μάθημα ολοκληρώνεται με την μελετώντας τις βασικές μακροσκοπικές ιδιότητες και την σύνδεση τους με τα διάφορα επίπεδα δομής των υλικών. Συγκεκριμένα εξετάζονται οι Μηχανικές, οι Θερμικές και οι Ηλεκτρικές ιδιότητες δίνοντας έμφαση στα μέταλλα τα κεραμικά και τα πλαστικά.
Πέραν των παραπάνω παρουσιάζονται οι βασικές αρχές των πειραματικών μεθόδων ανάλυσης της δομής και της σύστασης της ύλης.
Μέθοδοι διδασκαλίας
- Χρήση διαφανειών (powerpoint)
- προβολή βίντεο με πειράματα επίδειξης ή/και κατανόησης.
- Ανοικτή και ελεύθερη διάθεση στην ιστοσελίδα του μαθήματος (άδειες Creative Commons CC-BY-ND-3.0) των παρακάτω:
- Διαφάνειες του μαθήματος
- Συμπληρωματικό υλικό (διαφάνειες) κατανόησης της ύλης
- Λυμένες και άλυτες ασκήσεις
- Επιλεγμένα παλαιοτέρα θέματα εξετάσεων
- Χρήσιμα links και παραδείγματα
- βιβλιογραφία του μαθήματος
Βιβλιογραφία
- Διαφάνειες του μαθήματος
- D. Callister, “Materials Science and Engineering”, Willey (2001)
Μετάφραση στα ελληνικά: William D. Callister, «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών», Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη (2004)
- Michael F. Ashby, Hugh Shercliff, David Cebon, “Materials: Engineering, Science, Processing and Design”, Butterworth-Heinemann, (2007)
Μετάφραση στα ελληνικά: Michael F. Ashby, Hugh Shercliff, David Cebon, «Υλικά: Μηχανική, επιστήμη επεξεργασία και σχεδιασμός», Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα, (2011)
Προτεινόμενα συγγράμματα
William D. Callister, «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών», Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη (2004)
