ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού

Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές προγραμμάτων ανταλλαγής.

- Στόχος του μαθήματος είναι η γνωριμία και η εκμάθηση των τρόπων παρασκευής και κατεργασίας των βασικών μεταλλικών κραμάτων της παγκόσμιας μεταλλουργικής βιομηχανίας καθώς και των προηγμένων μεταλλικών κραμάτων υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιούνται σε ειδικές εφαρμογές, όπως για παράδειγμα στην αεροπορική και αεροδιαστημική βιομηχανία και τη βιοτεχνολογία. - Εξοικείωση των σπουδαστών με την δομή και τις ιδιότητες των κεραμικών υλικών και με τους τρόπους επεξεργασίας. - Η κατανόηση εισαγωγικών εννοιών της Φυσικής και τεχνολογίας των άμορφων υλικών, ως μιας κατηγορίας υλικών. Οι φοιτητές που παρακολουθούν το μάθημα πρέπει να κατανοήσουν τη μικροδομή των άμορφων υλικών από την οποία εξαρτώνται οι μακροσκοπικές τους ιδιότητες και η συμπεριφορά τους στις εφαρμογές. - Ο κύριος στόχος της ενότητας "Υλικά και κοινωνικο-οικονομικό περιβάλλον" είναι η ανάλυση των επιπτώσεων του συνόλου της επιστήμης των υλικών στο κοινωνικό σύνολο. Καθώς η επιστήμη των υλικών περιλαμβάνει διαφόρους τομείς (έρευνα, εκπαίδευση, τεχνολογία, βιομηχανική εκμετάλλευση) οι οποίοι ως επί το πλείστον αναλύονται στα υπόλοιπα μαθήματα του ΠΜΣ, η επίδραση τους στο οικονομικό και κοινωνικό status είναι ένας καθοριστικός παράγοντας, ο οποίος θα πρέπει να λαμβάνετε σοβαρά υπόψη από κάθε επιστήμονα των υλικών. Συνεπώς η πολυσύνθετη σχέση υλικών - κοινωνικοοικονομικού περιβάλλοντος μελετάται και αναλύεται μέσα από ιστορικά δεδομένα, με τη χρήση παραδειγμάτων, αλλά και μέσω στατιστικής ανάλυσης οικονομικών στοιχείων.

- Μεταλλικά κράματα: Το σύστημα Fe-C. Περλιτικός μετασχηματισμός. Χάλυβες και κραματοποιημένοι χάλυβες. Θερμικές κατεργασίες. Μαρτενσιτικός μετασχηματισμός. Ισόθερμος μετασχηματισμός. Καμπύλες ΤΤΤ. Χυτοσίδηροι. Φυσικές ιδιότητες και επίδραση των προσμίξεων. Γήρανση. Κράματα του Χαλκού. Ορείχαλκος. Μπρούντζοι. Κράματα ελαφρών μετάλλων. Κράματα Μαγνησίου. Κράματα Αλουμινίου. Κράματα Τιτανίου. Υπερκράματα. Μηχανισμοί ισχυροποίησης. Κονιομεταλλουργία. Υπερκράματα με διασπορά οξειδίων. - Κεραμικά υλικά: Παραδοσιακά και προηγμένα κεραμικά υλικά σε σχέση με άλλα μηχανικά υλικά. Ατομικοί δεσμοί, τύποι πλέγματος, σημειακές και γραμμικές ατέλειες και η επίδρασή των στις ιδιότητες. Καταλύτες, αισθητήρες και άλλα ειδικά κεραμικά. Μέθοδοι επεξεργασίας. Διάχυση και πυροσυσσωμάτωση. Δυσθραυστότητα, ανθεκτικότητα (toughness), αντοχή και θραύση. Σύνθετα κεραμικά και απορρόφηση ενέργειας κατά τη θραύση. Τρόποι αύξησης ανθεκτικότητας. Σύγχρονες ερευνητικές κατευθύνσεις στα προηγμένα κεραμικά. - Άμορφα υλικά: Η άμορφη κατάσταση της ύλης. «Δομικός» σχηματισμός της άμορφης κατάστασης, ικανότητα σχηματισμού της άμορφης κατάστασης. Τρόποι ανίχνευσης και πιστοποίησης της άμορφης κατάστασης, Η έννοια της κρυσταλλικότητας, διεπιφάνειες κρυσταλλιτών, μέγεθος κρυσταλλιτών, νανοκρυσταλλικά υλικά. Μέθοδοι παρασκευής άμορφων υλικών, θεωρία της πυρηνοποίησης και της κρυσταλλικής ανάπτυξης, διαγράμματα ΤΤΤ, υαλώδης μετασχηματισμός, θερμοδυναμική και κινητική του προσέγγιση. Άμορφα μεταλλικά κράματα, παρασκευή, ιδιότητες και εφαρμογές. Παραδείγματα κρυστάλλωσης άμορφων υλικών. Ιδιότητες άμορφων υλικών και επίδραση της θερμοκρασίας, επιφανειακή κρυστάλλωση, ελαστικότης, ιξώδες, θερμικές τάσεις, ανόπτηση. - Υλικά και Οικονομικό-Κοινωνικό Περιβάλλον: Αναλύεται η επίδραση των υλικών στο οικονομικό και κοινωνικό περιβάλλον. Συγκεκριμένα μελετάται η τεχνολογία, η έρευνα, οι τεχνολογικές εξελίξεις και η βιομηχανική εκμετάλλευση των υλικών σε σχέση με τις επιπτώσεις που έχουν στην οικονομία και στην κοινωνικό περιβάλλον. Αναλύονται ιστορικά στοιχεία και μελετώνται σχέσεις και αλληλεπιδράσεις του κλάδου των υλικών με την κοινωνία τόσο σε παγκόσμιο επίπεδο όσο και στα πλαίσια του Ελλαδικού χώρου. Επίσης στη θεματολογία περιλαμβάνονται οι επιπτώσεις της εκπαίδευσης της επιστήμης των υλικών στην οικονομική ανάπτυξη και κοινωνική εξέλιξη.

22-09-2013