1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Laboratorijske vježbe	30

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

Cilj kolegija: Cilj kolegija je upoznavanje studenata sa različitim konstrukcijskim materijalima te njihovim fizičkim i kemijskim svojstvima bitnim za praktičnu primjenu. Stjecanje temeljnih znanja o mehanizmu degradacije metalnih materijala uslijed korozijskih procesa te o mogućim načinima sprečavanja ovih nepoželjnih procesa.

IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA
1. Uvod. Pregled povijesnog razvoja poznavanja i ispitivanja materijala. Kemijska svojstva materijala. Što je i zašto se javlja korozija. Osnovni elektrokemijski pojmovi potrebni za razumijevanje korozijskih procesa. Podjela korozijskih procesa prema mehanizmu: kemijska i elektrokemijska korozija.
2. Termodinamički uvjeti za odvijanje korozije - Pourbaixov dijagram. Pojmovi imuniteta i pasivnosti. Podjela korozije prema izgledu korozijskog oštećenja. Posebne vrste korozije
3. Podjela korozijskih procesa prema sredini u kojoj se odvijaju. Atmosferska korozija. Korozija u tlu. Korozija u moru. Korozija u betonu. Korozija u ljudskom tijelu.
4. Kinetika korozijskih procesa. Korozijska ispitivanja- neelektrokemijske metode
5. Elektrokemijske metode određivanja brzine korozije: metode s istosmjernom i izmjeničnom strujom. Korozijski monitoring
6. Sprečavanje korozije pravilnim projektiranjem konstrukcije. Elektrokemijske metode zaštite materijala od korozije- katodna i anodna zaštita
7. Zaštita metala doradom korozijske sredine. Uklanjanje aktivatora korozije. Primjena inhibitora korozije
8. Kolokvij
9. Zaštita metala prevlakama. Priprema površine za zaštitu. Metalne prevlake. Postupci nanošenja metalnih prevlaka
10. Anorganske nemetalne prevlake. Emajliranje, oksidne i fosfatne prevlake. Keramičke prevlake. Organske prevlake. Osnovne komponente organskih premaza. Postupci nanošenja organskih premaza. Kontrola kvalitete premaza.
11. Fizička svojstva materijala. Struktura materijala- kristalna i amorfna struktura. Mehanička svojstva materijala
12. Razvoj i upotreba konstrukcijskih materijala kroz povijest. Osnovna svojstva metalnih materijala. Podjela metalnih materijala. Željezo i čelici.
13. Aluminij. Bakar i njegove legure. Cink, kositar, olovo, titan, magnezij,nikal, krom. Plemeniti metali. Anorganski konstrukcijski materijali
14. Organski konstrukcijski materijali- drvo i polimerni materijali. Kompoziti. Pametni materijali. Nanomaterijali
15. Kolokvij


RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA:
Nakon završenih vježbi i položenog ispita iz kolegija Konstrukcijski materijali i zaštita studenti će prepoznavati kako kemijska i fizička svojstva pojedinih konstrukcijskih materijala utječu na mogućnost njihove primjene. Razumijevat će princip korozijskih procesa, moći procijeniti u kojim uvjetima postoji opasnost od intenzivne korozije i u kojem obliku bi se ona mogla javit za pojedini metal. Studenti će ovladati metodologijom zaštite metala te biti osposobljeni za procjenu koja metoda je najprikladnija za pojedini sustav metal-okoliš.

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Redovito pohađanje nastave i vježbi.

UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA:
Redovito pohađanje nastave, vježbi i prisustvovanje kolokvijima. Završene laboratorijske vježbe i predani referati

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE:
Predavanja i laboratorijske vježbe

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
Ulazni kolokviji iz laboratorijskih vježbi. Parcijalne provjere znanja (2) za
oslobađanje od pismenog ispita. Pismeni i usmeni ispit

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa


Ishodi učenja kolegija
1. povezati fundamentalna znanja iz elektrokemije i kemijskog inženjerstva na pojavu elektrokemijske korozije
2. raščlaniti vrste korozije, njihove uzroke i posljedice
3. valorizirati primjenu pojedinih tehnika za zaštitu od korozije
4. valorizirati bitna kemijska i fizikalna svojstava pojedinih konstrukcijskih materijala
5. usporediti svojstva različitih konstrukcijskih materijala i procijeniti njihovu primjenjivost u određenim eksploatacijskim uvjetima.

Ishodi učenja na razini programa:
1. primijeniti široko i duboko znanje iz područja matematike, kemije, kemijskog inženjerstva i drugih znanosti za rješavanje znanstvenih, stručnih i općih društvenih problema u području svoje ekspertize
2. interpretirati prednosti i nedostatke najnovijih dostignuća u području kemijskog inženjerstva
3. primijeniti inovativne metode rješavanja problema zasnovane na temeljnim načelima

NASTAVNE JEDINICE S PRIPADAJUĆIM ISHODIMA UČENJA I KRITERIJIMA VREDNOVANJA

Nastavna jedinica
1. Osnove korozijskih procesa

Ishodi učenja
- identifikacija uzroka pojave korozije
- analiza mehanizma kemijskog i elektrokemijskog korozijskog procesa
- analiza termodinamike korozijskih procesa
- analiza pojave pasivnost metala

Kriterij vrednovanja
- skicirati korozijski članak i ucrtati smjer toka struje elektrona u metalu i iona u elektrolitu
- identificirati osnovne korozijske reakcije
- pronaći na Pourbaixovom dijagramu termodinamički moguće reakcije za zadani pH i potencijal metala
- razlikovati anodne polarizacijske krivulje pasivirajućih i nepasivirajućih metala i njihov izgled pri različitim uvjetima okoliša
- provesti laboratorijsko mjerenje korozijskog potencijala

Nastavna jedinica
2. Vrste korozije

Ishodi učenja
- određivanje mehanizma korozije u pojedinom okolišu
- prikazivanje razlike u mehanizmu između jednolike i lokalizirane korozije
- usporedba mehanizma nastanka i propagacije različitih vrsta lokalizirane korozije

Kriteriji vrednovanja
-student treba prepoznati uzročnike korozije u pojedinom mediju
- skicirati mehanizme nastanka i propagacije različitih vrsta korozije
- napisati i objasniti elektrokemijske reakcije koje se odvijaju u korozijskim sustavima
- identificirati načine na koji je moguće spriječiti pojedine tipove lokalizirane korozije

Nastavna jedinica
3. Brzina korozije

Ishodi učenja
-uspoređivanje različitih metoda određivanja brzine korozije

Kriteriji vrednovanja
- student treba znati raščlaniti princip rada pojedine metode, argumentirati kada je ona primjenjiva i koji se sve podaci njome mogu dobiti

Nastavna jedinica
4. Tehnike zaštite od korozije

Ishodi učenja
- student će znati prikazati osnovna načela projektiranja konstrukcija sa stajališta zaštite od korozije
- klasifikacija principa elektrokemijskih tehnika zaštite
- analiza mehanizma djelovanja korozijskih inhibitora i odabir uvjeta gdje se oni mogu primijeniti
- analiza mehanizma zaštitnog djelovanja metalnih prevlaka i različitih postupaka njihovog nanošenja
- klasifikacija različitih vrsta nemetalnih prevlaka i postupaka njihovog nanošenja
- analiza osnovnih principa zaštite metala organskim premazima

Kriteriji vrednovanja
- napisati definiciju anodne i katodne zaštite
- icirati kako izgleda i sustav anodne ili katodne zaštite upisati te koje se elektrokemijske reakcije koje se odvijaju na elektrodama,
- provesti mjerenje i obradu podataka za raspodjele potencijala u sustavu katodne zaštite s žrtvovanom anodom
- navesti definiciju inhibitora
- odrediti djelotvornost inhibitora
- analizirati mehanizme djelovanja inhibitora
-klasificirati mehanizme djelovanja metalnih prevlaka ovisno o njihovu utjecaju na korozijske reakcije
-objasniti kako se provode pojedini postupci nanošenja metalnih, nemetalnih ili organskih prevlaka
- razlikovati osnovne komponente organskog premaza

Nastavna jedinica
5. Fizička svojstva materijala

Ishodi učenja
-analiza najvažnijih fizičkih svojstava materijala i metoda njihovog ispitivanja

Kriteriji vrednovanja
- argumentiratinajvažnija fizička svojstva konstrukcijskih materijala i kako se ona određuju

Nastavna jedinica
6. Pregled najvažnijih konstrukcijskih materijala

Ishodi učenja
-klasifikacija kemijskih i fizičkih svojstava različitih metalnih, anorganskih i organskih konstrukcijskih materijala

Kriteriji vrednovanja
- znati navesti najvažnija svojstva pojedinog konstrukcijskog materijala

Nastavna jedinica
7. Napredni konstrukcijski materijali

Ishodi učenja
- raščlanjivanje što su to kompozitni, pametni i biomimetički materijali
- izdvojiit osnova o pripremi, svojstvima i upotrebi nanomaterijala


Kriteriji vrednovanja
- objasniti kakvi su to kompozitni, pametni i biomimetički materijali
-analizirati rizike i prednosti rada sa nanomaterijalima

1. E. Stupnišek-Lisac: Korozija i zaštita konstrukcijskih materijala, FKIT, Zagreb 2007.
   Helena Otmačić Ćurković, Nastavni tekstovi na mrežnim stranicama FKITa, 2012.
2. R.Winston Revie (ed.) Uhlig´s Corrosion Handbook, , J.Wiley&Sons, Inc. New York, 2000.

Obavezni predmet - Redovni modul - Kemijske tehnologije i proizvodi
Obavezni predmet - Redovni modul - Kemijsko inženjerstvo u zaštiti okoliša
Obavezni predmet - Redovni modul - Kemijsko-procesno inženjerstvo