Behörighetskrav

Materialvetenskap III: Materialkemi. Materialvetenskap IV: Polymera material. Hållfasthetslära.

Syfte

Efter genomgången kurs ska teknologen kunna:

• Förklara den atomära bakgrunden till strukturoberoende egenskaper som termisk längdutvidgning och elasticitetsmodul.

• Förklara den teoretiska bakgrunden till dislokationers inverkan på de plastiska egenskaperna hos enkristallina material och polykristallina material.

• Bedöma sannolikheten för olika dislokationsreaktioner, redogöra för rörligheten hos de resulterande dislokationerna, samt förklara dislokationernas roll för olika härdningsmekanismer (såsom lösningshärdning, partikelhärdning, korngränshärdning och deformationshärdning).

• Redogöra för tvillingbildningens roll för de plastiska egenskaperna hos kristallina material.

• Beräkna sträckgränser hos enkristallina material och härdningseffekter i härdade material.

• Redgöra för framställningsprocessen av, och dess inverkan på hållfastheten hos, tekniska keramer.

• Förklara mekanismer för deformation, brott och utmattning i metalliska, polymera och keramiska material.

• Förklara och beräkna effekten av fiberförstärkning i metalliska, polymera och keramiska material.

• Redogöra för inverkan av deformationshastighet och temperatur på mekaniska egenskaper för polymera och metalliska material.

• Redovisa karakteristiska egenskaper för de vanligaste tekniska materialen i de olika materialklasserna.

• Beskriva de vanligaste testmetoderna för mekaniska egenskaper som hårdhet, hållfasthet, brottseghet, uttmattningsegenskaper och krypegenskaper.

• Genomföra ett systematiskt och rationellt materialval för ett antal givna konstruktions- och belastningssituationer.

Innehåll

Fördjupning och sammanfattning av de olika materialklasserna; metalliska, keramiska och polymera material samt olika typer av kompositer. Samband mellan materialens inre struktur och mekaniska egenskaper. Speciellt dislokationers kinetik och dynamik, elastisk och plastisk deformation, härdningsmekanismer, sprickinitiering, utmattning och kryp. Systematiserad metodik för materialval i konstruktioner där olika typer av belastningar och kravprofiler beaktas.

Inom kursen görs studiebesök. Vissa föreläsningar ges av ingenjörer som arbetar med materialutveckling inom industrin.

Laborationer innehållande omfattande provning av olika mekaniska egenskaper och projektuppgifter ingår som viktiga moment i kursen.

I kursen tränar studenterna att i grupp lösa en uppgift, samt att tillverka en poster och att presentera arbetet muntligt i samband med en posterutställning.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, laborationer och projektarbete.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut. I kursen ingående laborationer och projekt är poängsatta till 1 p.