CILJ KOLEGIJA
Stjecanje znanja o fenomenima površina i međupovršina koji imaju ključnu ulogu u inženjerstvu višekomponentnih materijala. Usvajanje znanja o pristupima analize i modifikacije površina s ciljem kontroliranog optimiranja međupovršine i poboljšanja svojstava materijala u cjelini.
IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA
Fenomeni površina. Procesi na površini. Površinska napetost i energija površine. Terminologija. Slobodna energija međupovršine. Kvašenje i razljevanje. Energija površine i rad adhezije. Karakteristike površine i kontaktni kut. Youngova jednadžba i rad adhezije. Karakterizacija površine mjerenjem kontaktnog kuta.
Adhezija. Definicije i teorija. Znanost o adheziji. Osnovna i praktična adhezija. Teorije adhezije: mehanička, adsorpcijska, kemijska, elektrostatska, difuzijska,druge teorije. Adhezija na međupovršini u složenim sustavima.
Međupovršina u adhezijskim spojevima. Osnove tehnologija spajanja. Priprava površine za adhezijsko spajanje. Klasifikacija i primjena adheziva.
Superhidrofobnost. Morfologija površine, vodoodbojna priroda površine lotosovog lista. Samočisteći učinak. Praktična primjena.
Polimerne površine. Termodinamika polimernih površina. Modifikacija polimernih površina. Načini obrade: mehanički, kemijski oksidacijski, plamenom, plazma. Karakterizacija polimernih površina. Tehnike karakterizacije: AES, XPS, SIMS, EPMA, ATR.
Polimer-polimer međupovršine. Primjeri. Kompatibilnost polimera. Simetrične polimerne međupovršine. Samodifuzija. Asimetrične polimerne površine. Debljina i čvrstoća međupovršine. Konformacija lanaca na međupovršini.
Međupovršina u polimernim mješavinama. Mješljivi i nemješljivi polimeri. Međufaza u polimernim mješavinama. Kompatibilizacija mješavina.
Međupovršina u polimernim kompozitima. Utjecaj adhezije na morfologiju, mehanizam popuštanja i mehanička svojstva. Utjecaj svojstava međupovršine: mikrokompoziti vs, nanokompoziti. Modifikacija međupovršine u kompozitima. Novi napredni materijali.
RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA
Opće kompetencije učenika proširuju se saznanjima o pojavama površine i sučelja, kao i mogućnostima inženjerskih promjena koje mijenjaju strukturu i svojstva površina i materijala u cjelini - kao inovativan način za nove materijale. Specifične kompetencije povezane su s istraživanjem i modificiranjem procesa koji se javljaju na površinama u industrijskim primjenama, poput adhezije. Ovo znanje je presudno u adheziji spojnih elemenata, obradi i formuliranju novih naprednih višefaznih materijala.
OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA
Prisustvovanje svim oblicima je obvezno (barem 75%).
Usmeni je ispit moguć samo na osobni zahtjev i u posebnim prigodama.
NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE
Predavanja (ex cathedra)
NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA
Predavanja: završni ispit (pisani)
NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA
Studentska anketa
ISHODI UČENJA KOLEGIJA
1. objasniti i analizirati fenomene površina i međupovršina (slobodnu energiju površine, termodinamičke parametre na međupovršini, adhezija) u inženjerstvu materijala
2. analizirati i zaključivati o kemijskim i strukturnim karakteristikama površina i međupovršina u ovisnosti o proizvodnji i svojstvima materijala (kompozita, mješavina, adhezijskih materijala)
3. izabrati način modifikacije i mijenjati međupovršinu u višefaznim sustavima
4. koristiti različite tehnike karakterizacije u ocjeni svojstava i kvalitete materijala u cjelini
5. povezati elemente optimizacije adhezije s ciljem poboljšanja svojstava materijala u danim uvjetima primjene
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET PRIDONOSI
1. povezati temeljne elemente kemije i inženjerstva materijala: strukturu, svojstva, proizvodnju i uporabu materijala
2. povezati stručna znanja kemije i inženjerstva materijala sa sviješću o utjecaju na društvo, gospodarstvo i okoliš
3. analizirati informacije iz različitih izvora
4. povezati rezultate dobivene raznovrsnim metodama s literaturnim spoznajama radi njihove što potpunije interpretacije
5. objasniti rezultate svoga rada nestručnjacima, stručnjacima drugih područja te međunarodnim partnerima
OBVEZNA LITERATURA
1. Lectures handouts, 2018.
2. D. E. Packham (Ed), Handbook of Adhesion, Longman Group, United Kingdom, 1992
3. K. L. Mittal, Polymer Surface Modification; Relevance to Adhesion, VSP, Netherlands, Vol.2, 2000.
|
Pristupačnost
