MECH4102 Advanced Materials Emneplan

Dette emnet presenterer relevante emner om avanserte materialer og dekker ulike typer materialer basert på deres bindinger og bestanddeler. Kurset gir en solid forståelse av de grunnleggende egenskapene til materialer som muliggjør deres funksjonalitet, nemlig elektroniske, magnetiske, fotoniske og termiske egenskaper. Videre dekkes grunnleggende prinsipper for korrosjon og slitasje, samt en innføring i materialkarakterisering. Til slutt gir kurset en oversikt over faktorer som bidrar til materialers bærekraft, samt anvendelsen av smarte materialer i utviklingen av bærekraftige teknologier for energiomforming og energilagring.

Undervisningsspråk: engelsk

• Fullført grunnkurs i materialvitenskap.
• Kunnskap om grunnleggende kjemiske reaksjoner.

Kunnskap

Kandidaten:

• kan gjenkjenne, definere og klassifisere ulike materialer og deres egenskaper, basert på materialbestanddeler, morfologi, struktur og defekter
• kan forklare hovedteorier om de fysiske mekanismene og styrende prinsipper bak materialers elektroniske, magnetiske, termiske og fotoniske egenskaper, samt deres hovedapplikasjoner
• kan beskrive hovedkonsepter om bærekraftig bruk og resirkulering av materialer, sirkulære materialer og sirkulær økonomi, samt miljømessige og samfunnsmessige konsekvenser av materialvalg
• kan identifisere de viktigste egenskapene til avanserte materialer som muliggjør eller begrenser utvikling av bærekraftige energikilder eller energitransport/-lagringsteknologier
• kan forklare de viktigste materialkarakteriseringsteknikkene basert på elektron- og ionebeam, inkludert de fysiske prinsippene bak stråleemisjon og stråle-prøve-interaksjon

Ferdigheter

Kandidaten:

• kan beregne egenskaper og parametere relevante for materialers struktur, basert på designfaktorer
• kan utarbeide metoder for produksjon av avanserte materialer og karakterisere dem
• kan beregne parametere som er relevante for karakterisering av elektrokjemisk korrosjon i metalliske materialer ved bruk av Faradays lov og Nernst-ligningen
• kan tolke og bruke relevante materialdiagrammer og -tabeller for å løse problemer knyttet til valg av materialer for ulike anvendelser, med hensyn til materialets livssyklus, miljøpåvirkning og bærekraft
• kan finne relevant informasjon i litteraturen, sammenligne informasjonskilder kritisk og følge korrekte siteringspraksiser
• kan oppsummere innholdet i vitenskapelige artikler og avhandlinger innen materialvitenskap

Generell kompetanse

Kandidaten:

• kan reflektere over problemstillinger innen materialvitenskap og gjøre begrunnede og velbegrunnede materialvalg for ulike anvendelser
• kan bidra til nytenkning og innovative løsninger innen feltet, og reflektere over ingeniørers rolle og ansvar i bærekraftig utvikling
• kan formidle selvstendig arbeid gjennom en rapport, ved bruk av presist og passende språk og terminologi innen materialvitenskap
• kan muntlig kommunisere resultatene av et materialvitenskapsprosjekt

Forelesninger og laboratorieøvinger

Følgende kurskrav må være godkjent for at studenten skal kunne ta eksamen: Fire obligatoriske individuelle oppgaver, hver på cirka 5 sider.

Eksamen består av to deler:

Del én: En prosjektoppgave i grupper på 2-4 personer, med ordgrense 6000-8000 ord; denne oppgaven teller 80 % av sluttkarakteren.

Del to: En individuell muntlig presentasjon (10-15 minutter per person); presentasjonen teller 20 % av sluttkarakteren.

Del én kan påklages, del to kan ikke påklages.

Begge deler av eksamen må bestås for å bestå kurset.

Ny/utsatt eksamen:

Ved utsatt eksamen i dette kurset kan eksamen gjennomføres som muntlig eksamen. Muntlige eksamener kan ikke påklages.

Del 1: Alle hjelpemidler er tillatt i prosjektoppgaven.

Del 2: Ingen hjelpemidler er tillatt under den muntlige presentasjonen.

Gradert skala A-F

To interne sensorer. Ekstern sensor brukes jevnlig.