TFYA21 Materialvetenskap 2009

studiehandbok@lith

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

År : 2009

TFYA21	Materialvetenskap, 4 p / 6 hp /Physical Metallurgi/ För: COM Fys MFYS MPN Y
	Prel. schemalagd tid: 44 Rek. självstudietid: 116
	Utbildningsområde: Naturvetenskap Ämnesgrupp: Fysik Nivå (A-D):C Huvudområde: Fysik, Teknisk fysik Nivå (G1,G2,A): A
	Mål: Kursens målsättning är att ge studenten en förståelse av material i en bred bemärkelse med metallegeringar, halvledare och keramer. Det innebär att studenten ska känna till sambanden mellan ett ämnes syntes, struktur, sammansättning, egenskaper och användning. förstå fastransformationer utifrån en termodynamisk beskrivning av fasta och smälta faser kunna beskriva atomers diffusionsrörelser i material med koncentrationsgradienter med Fick's och Darken's ekvationer. söka kopplingar i materialförståelse med andra ämnen/kurser såsom metallurgi, halvledarteknik, hållfasthetslära, kristallära och materiefysik. vinna insikter i framställning av funktionella, avancerade och extrema material (inkl. legeringar och nanostrukturer samt ultrarena och defektfria material,). förstå strukturella och funktionella materials mekaniska och elektroniska egenskaper utifrån en atomistisk bild med bl.a. dislokationer. kunna problematisera ett givet materials hållfasthet och brottsmekanismer.
	Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan) Termodynamik och statistisk mekanik, Materiefysik OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
	Påbyggnadskurser Tunnfilmsfysik, Materialtekniska analysmetoder, Nanofysik,
	Organisation: Föreläsningar, laborationer.
	Kursinnehåll: Kursen behandlar olika klasser av material (halvledare, metallegeringar, keramer, polymerer) inkl. avancerade, funktionella och extrema material; Termodynamik för binära system; Fasdiagram; Jämvikt i lösningar; Metastabila tillstånd; Polytypbildning; Fasomvandlingar; Utskiljningsprocesser med eller utan kärnbildning; Kinetik för tillväxt; Diffusion som atomär process; Möjliga mikro-och nanostrukturer; Inverkan av punktdefekter (vakanser, interstitialer,..) och dislokationer; Koppling mellan teori, materialframställningsprocesser, materialstruktur/kemisk bindning och egenskaper; Elasticitet; Plasticitet; Brott; Termisk stabilitet. Kursen besvarar bl.a. följande utmanande frågor: Avancerade material; Vilka möjligheter ger oss nanoteknologin? Vilka nya material har upptäckts i år?; Hur kan material skräddarsys genom teori, modellering och beräkningar? Fasdiagram; När kristalliserar en ädelgas? Finns metalliskt väte? Med vad och hur kan man bäst dopa kisel eller kiselkarbid ? Diffusion; När kan diffusion av atomer ske för att förstärka en koncentrationsgradient? Metallytor Vad händer med gitterstrukturen och atomernas bindningar på gränsen mellan två kristallkorn? Kristalldefekter Kan vakanser och interstitialer slå sig ihop? Stelning och kärnbildning �"r stelningstemperaturen verkligen lika med smälttemperaturen? Spelar kylhastigheten någon roll för mikrostrukturen? Deformation Vad händer med gitterstrukturen när man böjer ett materiel? Härdning Varför blir stål hårt när man slår på det? Minnesmetaller Hur kunde Uri Geller böja skedar genom att stryka fingret lätt över dem?
	Kurslitteratur: D.A. Porter and K.E. Easterling: Phase transformations in Metals and Alloys (Van Nostrand Reinhold, London). Lab-PM, IFM
	Examination:
TEN1 LAB1	En skriftlig tentamen (U,3,4,5) En laborationskurs (U,G)	4,5 hp 1,5 hp

	Tentamen utgörs av 10 frågor valda bland ca 100 instuderingsfrågor som distribueras under kursens gång. För godkänt krävs motsvarande 4 st korrekt besvarade frågor. För godkänt krävs även ett väl förberett och aktivt deltagande i laborationerna.

Undervisningsspråk är Engelska.
Institution: IFM.
Studierektor: Leif Johansson
Examinator: Lars Hultman
Ansvarig programnämnd: Elektro&Fysik

Engelsk kursplan

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt.

Om inget annat anges ovan gäller betygsskala enligt avsnitt a8.5 i de gemensamma bestämmelserna.

Kursplanen gäller för 2009 enligt beslut av ansvarig programnämnd/fakultetstyrelse.

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet
Informationsansvarig: TFK , val@tfk.liu.se Senast ändrad: 05/12/2009