Metode karakterizacije materijala

NAZIV PREDMETA Metode karakterizacije materijala

Kod

KTL301

Godina studija

3.

Nositelj/i predmeta

Doc. dr. sc. Sanja Perinović Jozić
Prof. dr. sc. Dražan Jozić

Bodovna vrijednost (ECTS)

6.0

Suradnici

Način izvođenja nastave (broj sati u semestru)

P S V T

30

0

30

0

Status predmeta

Obvezni

Postotak primjene e-učenja

0 %

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta

Stjecanje teorijskih znanja o različitim tehnikama i metodama karakterizacije materijala, te praktičnih znanja o pripravi uzoraka i primjeni jednostavnih i naprednih instrumentalnih tehnika i metoda.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

 

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

Nakon uspješno položenog kolegija student će moći:
- optimalno koristiti mnogobrojne mogućnosti pojedinih instrumenata
- zaključiti koja se instrumentalna tehnika i metoda i može primijeniti za određivanje zadanih svojstava materijala
- ispravno pripraviti uzorke i pripremiti instrument za pojedino mjerenje, tj. provesti kalibraciju instrumenta
- samostalno sprovesti mjerenja i odrediti osnovne parametre dobivenih mjernih podatka

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Uvodne napomene vezane za kolegij. Strukture i svojstava anorganskih, organskih i kompozitnih materijala.
2. tjedan: Razvoj tehnika i metoda karakterizacije materijala kroz povijest. Uvod u metode karakterizacije materijala. Točnost i preciznost mjerenja, statistička odstupanja mjerenja. Osnovni pojmovi u instrumentalnoj karakterizaciji materijala (kalibracija, rekalibracija, bazna linija, standardi, sistematske pogreške...).
3. tjedan: Fizikalno kemijska svojstva materijala. Osnovni pojmovi i terminologija.
4. tjedan: Elektromagnetska zračenja. Instrumentalne metode i tehnike. Rendgenska zračenja. Interakcija rendgenskog zračenja s elektronima. Interakcija elektromagnetskog zračenja s atomima. Osnove rendgenske fluoroscencijske tehnike i metode. Kalibracija i kalibracijski standardi instrumenata, Interpretacija rezultata. Vježbe: Određivanje elementnog sastava primjenom fluoroscencijske tehnike.
5. tjedan: Osnove primjene difrakcije X-zraka na polikristalnim uzorcima. Određivanje osnovnih parametara difrakcijske slike. Industrijske izvedbe instrumenata i ograničenja. Vježbe: Brze metode karakterizacije materijala primjenom rendgenske difrakcije.
6. tjedan: Provjera znanja (I. kolokvij). Spektroskopske tehnike i metode karakterizacije materijala.Teorijske osnove infracrvene spektroskopije.
7. tjedan: Osnove interakcije infracrvenog zračenja s tvari. Važni pojmovi vezani za infracrvenu spektroskopiju i mogućnosti njene primjene. Metode priprave uzoraka. Metode i tehnike mjerenja. Praktične upute za provedbu mjerenja na infracrvenom spektrometru. Vježbe: Primjena infracrvene spektroskopije u karakterizaciji materijala.
8. tjedan: Teorijske osnove ultraljubičaste-vidljive spektroskopije. Mogućnosti primjene ultraljubičaste-vidljive spektroskopije. Priprava uzoraka. Praktične upute za mjerenje spektara. Vježbe: Primjena ultraljubičaste-vidljive spektroskopije u karakterizaciji materijala.
9. tjedan: Uvod u toplinske tehnike i metode analize. Temeljni pojmovi. Vrste toplinskih tehnika i metoda. Faktori koji utječu na rezultate toplinske analize.
10. tjedan: Teorijske osnove termogravimetrije. Standardi za kalibraciju i metode kalibracije termogravimetra i diferencijalnog toplinskog analizatora. Određivanje bazne linije i interpretacija mjerenja. Važnost kalibracije instrumenta, programa rada, uvjeta rada, priprave uzoraka. Interpretacija rezultata termogravimetrijske krivulje. Mogućnosti primjene termogravimetrije (primjeri). Pogreške koje se javljaju u mjerenju. Vježbe: Određivanje toplinske i termooksidacijske postojanosti materijala termogravimetrijskom metodom.
11. tjedan: Provjera znanja (II. kolokvij). Teorijske osnove diferencijalne pretražne kalorimetrije i diferencijalne toplinske analize. Instrumentalne izvedbe navedenih tehnika.
12 tjedan: Važnost kalibracije instrumenta, programa rada, uvjeti rada, priprave uzoraka za diferencijalnu pretražnu kalorimetriju i diferencijalnu toplinsku analizu. Standardi za provedbu procesa kalibracije i rekalibracije instrumenata. Određivanje bazne linije i interpretacija mjerenja. Mogućnosti primjene (primjeri) i mogući problemi. Pogreške koje se javljaju u mjerenju. Vježbe: Određivanje toplinskih svojstava materijala diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom.
13. tjedan: Teorijske osnove termomehaničke analize i dinamičko-mehaničke analize. Građa termomehaničkog sustava. Kalibracija instrumenta, program rada, uvjeti rada, priprava uzoraka itd. Termomehaničke krivulje. Mogućnosti primjene (primjeri) i mogući problemi.
14. tjedan: Građa dinamičko-mehaničkog sustava. Kalibracija instrumenta, program rada, uvjeti rada, priprava uzoraka itd. Dinamičko-mehaničke krivulje. Mogućnosti primjene (primjeri) i mogući problemi.
15. tjedan: Ponavljanje. Provjera znanja (III. kolokvij)

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Nazočnost na predavanjima u iznosu od 70% do 100%, a na vježbama od 100% ukupne satnice.

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

1.0

Referat

0.5

Priprema za eksperimentalni ra

0.6

Esej

0.0

Seminarski rad

0.0

Samostalni rad

0.5

Kolokviji

0.8

Usmeni ispit

0.8

 

 

Pismeni ispit

0.8

Projekt

0.0

 

 

Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

Cjelokupni ispit može se položiti preko tri kolokvija tijekom semestra. Minimum za uspješno položen kolokvij je granica od 50% riješenog testa. Svaki kolokvij u ocjeni učestvuje s udjelom od 25%. U ispitnim rokovima polaže se pismeni i usmeni ispit. Minimum za prolaznost je 50% riješenog testa. Svaki prethodno položen kolokvij (prethodna aktivnost) vrijedi samo u ljetnom ispitnom roku s udjelom od 10% u ocjeni. Pismeni ispit učestvuje s udjelom od 20 (dva položena kolokvija) i 30% ocjene (jedan položen kolokvij), a usmeni učestvuje s udjelom od 35% ocjene.
Za studente koji polažu ispit u redovitim ispitnim rokovima samo preko pismenog i usmenog ispita granica prolaznosti je 50 % riješenog testa. Pismeni ispit učestvuje s udjelom od 35% ocjene dok usmeni dio učestvuje s udjelom od 40% ocjene. Prisutnost na predavanjima od 70 do 100% predstavlja udio od 10% ocjene dok je provedba Laboratorijskih vježbi od 100% čini udio od 15% ocjene.
Ocjene: 50%-61% - dovoljan, 62%-74% - dobar,75%-87% -vrlo dobar, 88%-100% - izvrstan.

Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija)

Naslov

Broj primjeraka u knjižnici

Dostupnost putem ostalih medija

H. Günzler and H. Gremlich, Uvod u infracrvenu spektroskopiju, Školska knjiga Zagreb, 2006.

1

T. Kovačić, Struktura i svojstva polimera, Sveučilište u Splitu, Split, 2010.

1

Michael E. Brown, Introduction to Thermal Analysis, Techniques and Applications (2nd edition), Kluwer Academics Publishers, New York, 2004.

1

B.E. Warren, X-Ray diffraction, Dover Publications, New York, 1990.

1

Dopunska literatura

Roger N. Clark, Spectroscopy of Rocks and Minerals, and Principles of Spectroscopy, John Wiley and Sons, Inc, New York, 1999.
Odabrani članci iz časopisa po preporuci predmetnog nastavnika

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)