Staklo i keramički materijali

NAZIV PREDMETA

Kod

KTB207

Godina studija

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
Esej	0.0	Seminarski rad	0.0
Kolokviji	1.0	Usmeni ispit	1.0
Pismeni ispit	1.0	Projekt	0.0

Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

Cjelokupni ispit može se položiti preko dva (2) kolokvija tijekom semestra. Prag prolaznosti je 60%. Svaki kolokvij u ocjeni učestvuje s 45%. Prisutnost predavanjima od 80 do 100% je 10% ocjene. U ispitnim rokovima polaže se pismeni i usmeni ispit. Prag prolaznosti je 60%. Položeni jedan kolokvij (prethodna aktivnost) vrijedi i u ljetnom ispitnom roku s udjelom od 10% u ocjeni. Pismeni ispit ima udio 40%, a usmeni 50%. Studenti koji nisu položili ispit putem kolokvija polažu ispit preko pismenog i usmenog ispita u redovitim ispitnim rokovima. Prag prolaznosti je 60 %, a pojedini oblik ispita učestvuje u ocjeni s po 50%.
Ocjene: 60%-70% - dovoljan, 71%-81% - dobar, 82%-92% -vrlo dobar, 93%-100% - odličan.

Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija)

Naslov	Broj primjeraka u knjižnici	Dostupnost putem ostalih medija
J. Zelić, Praktikum iz procesa anorganske industrije, Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu, Split, 2013. (recenzirani i objavljeni nastavni materijali)	1	www.ktf-split.hr http:// www.ktf-split.hr/bib/nm/Procesi _an
J. Zelić, Engineering of Selected Inorganic Materials/ Inženjerstvo odabranih anorganskih materijala, (na engleskom jeziku), Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu, Split, 2013 (recenzirani i objavljeni nastavni materijali)	1	www.ktf-split.hr http:// www.ktf-split.hr/bib/nm/Inzenjerstv
J. Zelić, Engineering of Selected Inorganic Materials/ Inženjerstvo odabranih anorganskih materijala, (na engleskom jeziku), Sveučilišni udžbenik, Sveučilište u Splitu, Split, 2014, u postupku recenzije.	0

Dopunska literatura

R. A. McCauley, Corrosion of Ceramic and Composite Materials, 3rd Ed., CRC Press, 2013, ISBN 0-8247-5366-6.
M. Tecilazić-Stevanović, Osnovi tehnologije keramike, Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, 1990., YU ISBN 86-7401-065-2

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja

Praćenje kvalitete i uspješnosti obavljat će se na tri razine:
(1) Sveučilišnoj, (2) Fakultetskoj, pomoću Povjerenstva za kontrolu kvalitete nastave, (3) Nastavničkoj razini.

Ostalo (prema mišljenju predlagatelja)