Staklo i keramički materijali

NAZIV PREDMETA Staklo i keramički materijali

Kod

KTB207

Godina studija

2.

Nositelj/i predmeta

Prof. dr. sc. Jelica Zelić

Bodovna vrijednost (ECTS)

5.0

Suradnici

Doc. dr. sc. Mario Nikola Mužek

Način izvođenja nastave (broj sati u semestru)

P S V T

30

0

20

10

Status predmeta

Izborni

Postotak primjene e-učenja

0 %

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta

Osposobljavanje studenata za usvajanje i primjenu osnovnih procesa u staklarskoj i keramičkoj proizvodnji s kemijsko inženjerskim aspektima proizvodnje, kontrole i primjene tehnički važnih keramičkih materijala.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

 

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon položenog ispita studenti će moći:
1. Klasificirati keramičke materijale obzirom na njihova svojstva i primjenu.
2. Procijeniti međusobnu povezanost mikrostrukture, svojstva i proizvodnje tradicionalnih i naprednih keramičkih materijala.
3. Objasniti svojstva i ponašanje glinenih minerala u sustavu voda-glina ovisno o strukturi glinenih minerala.
4. Objasniti razliku u strukturi crijepa keramičkog materijala ovisno o procesima sušenja i pečenja (sinteriranja).
5. Klasificirati tehničko staklo.
6. Objasniti svojstva staklene taline i razlog pojave grešaka u staklu.
7. Procijeniti utjecaj okoliša (atmosferilije) na trajnost tehničkog stakla.
8. Procijeniti kvalitetu sirovina i gotovih proizvoda pomoću kemijskih i fizikalnih parametara.
9. Izabrati ispravan inženjerski pristup u izboru sirovina i procesnih parametara u proizvodnji stakla i keramike polazeći od stečenog znanja.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Uvod. Povijest, razvoj i značenje staklarske i keramičke industrije.
2. tjedan: Definicija, sastav i struktura tehničkog stakla. Fizikalno-kemijska i mehanička svojstva stakla. Vrste stakla.
3. tjedan: Osnovni procesi u proizvodnji stakla. Sirovine i osnovni zahtjevi za kvalitetom sirovina. Dijagram Na2O-SiO2.
4. tjedan: Proračun i priprema sirovinske mješavine za proizvodnju bezbojnog i obojenog (zelenog) stakla.
5. tjedan: Proces taljenja stakla. Osnovne operacije i uređaji. Peći. Svojstva staklenih talina. Greške u staklu. Kristalizacija. Rastakljivanje. Viskoznost.
6. tjedan: Postupci oblikovanja stakla (puhanje, valjanje, izvlačenje, prešanje). Uređaji.
7. tjedan: Hlađenje i površinska obrada stakla. Bojenje. Staklokeramika.
8. tjedan: Provjera znanja (I. kolokvij).
9. tjedan: Definicija i podjela keramike. Tradicionalni napredni keramički materijali.
10. tjedan: Prirodne mineralne sirovine. Sinteza keramičkih prahova. Fazni dijagrami sustava važnih za keramiku.
11. tjedan: Struktura i svojstva glinenih minerala. Fenomeni ionske izmjene kod glina. Sustav glina-voda. Karakterizacija keramičkih masa (reološka svojstva, plastičnost, i dr.).
12. tjedan: Oblikovanje keramičkih proizvoda (lijevanje, prešanje, tokarenje, ekstruzija, itd.). Procesi sušenja i pečenja sirovih proizvoda. Procesi sinteriranja i reakcije u čvrstom stanju.
13. tjedan: Pregled važnih tradicionalnih keramičkih materijala, njihova svojstva i primjena. Prikazi dijagrama tijeka proizvodnje s posebnim osvrtom na fizičko-kemijske osnove procesa, procesnu opremu i okoliš.
14. tjedan: Pregled važnih naprednih keramičkih materijala, njihova svojstva i primjena. Prikazi dijagrama tijeka proizvodnje s posebnim osvrtom na fizičko-kemijske osnove procesa, procesnu opremu i okoliš.
15. tjedan: Provjera znanja (II. kolokvij).
VJEŽBE:
1. Određivanje kapaciteta izmjene kationa kod glina metodom amonijeva acetata. Identifikacija glinenih minerala.
2. Primjena toplinske analize (DTA-TG/DTG) i infracrvene spektroskopije (FTIR) u analizi glina.
3. Određivanje poroznosti sinteriranog keramičkog tijela.
4. Izrada tradicionalne keramike u laboratorijskom mjerilu lijevanjem.
5. Određivanje hidrauličke otpornosti tehničkog stakla.
6. Terenska nastava - posjet tehnološkim pogonima za proizvodnju stakla i keramičkih proizvoda.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Provedba i analiza odabranih procesa prema unaprijed zadanim uvjetima rada.
Svaki student je obvezan odraditi sve vježbe predviđene programom i terensku nastavu (100%). Nakon završenih vježbi obvezan je završni pismeni ispit.

Praćenje rada studenata (upisati udio u ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS bodova odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta):

Pohađanje nastave

1.0

Istraživanje

0.0

Praktični rad

0.0

Eksperimentalni rad

0.5

Referat

0.5