TMT4125 Innføring i materialvitenskap

Læringsutbytte

Etter vellykket gjennomføring av emnet skal studenten kunne:

• Klassifisere materialer (metaller, keramer, polymerer og kompositter) og forklare hvordan kjemisk sammensetning, atomstruktur og bindinger påvirker deres mekaniske og termiske egenskaper.
• Identifisere og beskrive atom- og krystallstrukturer i materialer, inkludert kubisk rom-sentrert (BCC), kubisk flate-sentrert (FCC) og tettpakket heksagonal (HCP) struktur, og forklare hvordan disse strukturene påvirker materialegenskaper som styrke og duktilitet.
• Forklare virkningen av atomære defekter (vakanser, dislokasjoner) og mikrostrukturelle trekk (som korngrenser) på de mekaniske egenskaper, termisk stabilitet og generelle materialoppførselen.
• Utføre grunnleggende krystallografiske beregninger og tolke binære fasediagrammer for å bestemme sammensetning og forutsi mikrostrukturelle transformasjoner i legeringer og andre materialer.
• Forstå sentrale mekaniske egenskaper, inkludert spenning, tøyning, elastisitet, seighet og hardhet, og relatere disse egenskapene til materialers oppførsel under ulike typer mekanisk belastning.
• Utføre laboratoriearbeid for å forberede, karakterisere og analysere materialer ved hjelp av forskjellige analytiske metoder, og dokumentere de eksperimentelle resultatene i laboratorierapporter.

Forkunnskapskrav

Tilgang til emnet forutsetter studierett ved studieprogram MTKMB.

Vurdering og eksamen

For å kvalifisere seg til avsluttende eksamen må studentene oppfylle alle obligatoriske krav. Detaljer rundt kravene og godkjenningskriteriene vil bli gitt ved kursstart.

Den endelige karakteren vil bestå av en skriftlig eksamen som vurderer forståelse av sentrale teoretiske konsepter og anvendelser innen materialvitenskap, kjemiteknikk, bioteknologi og kjemi. Eksamenen vurderer studentenes evne til å anvende tverrfaglig kunnskap effektivt.

Ved en eventuell kontinuasjonseksamen kan eksamensformen endres fra skriftlig til muntlig.

Spesielle vilkår

Krever opptak til studieprogram MTKMB

Kursmateriale

Materials Science and Engineering: An Introduction av William D. Callister og David G. Rethwisch, 10th edition. Global edition. SI version. Wiley, Hoboken, NJ, USA, 2020. ISBN 9781119453918

I tillegg kommer forelesningsnotater og annet materiale som gjøres tilgjengelig under kurset.

Læringsmetoder og aktiviteter

Emnet inkluderer forelesninger, problemløsnings- og refleksjonsøvelser, og praktisk laboratoriearbeid, totalt 200 timer veiledet og eget arbeid. Studentene vil delta i:

• Forelesninger (56 timer): Omfatter presentasjoner som dekker teoretiske prinsipper og anvendelser.
• Øvinger (42 timer): Strukturert problemløsnings- og refleksjons øvelser for å styrke grunnleggende konsepter og utvikle analytiske ferdigheter innen materialvitenskap.
• Laboratoriearbeid (30 timer): Praktiske laboratorieøvinger som gir direkte erfaring med karakterisering og testing av materialer, inkludert mikroskopi og mekanisk testing.
• Eget arbeid (72 timer): Selvstyrte studier for å utdype forståelsen av kursmaterialet og forberede seg til vurderinger.