Ανακοινώσεις

Το εκπαιδευτικό υλικό του μαθήματος βρίσκεται στην πλατφόρμα e-class του Τμήματος (απαιτείται εγγραφή).

Η σελίδα του μαθήματος στα ανοιχτά μαθήματα του Πανεπιστημίου Κρήτης.

Διδασκόμενη ύλη

Ιστορική Αναδρομή

Παραδείγματα Υλικών/ Εφαρμογές

Καταστάσεις ύλης

Μια πρώτη γνωριμία: μέταλλα, κεραμικά, πολυμερή, βιο-υλικά, ημιαγωγοί, σύνθετα υλικά.

Βασικά στοιχεία δομής

Ατομικά χαρακτηριστικά, περιοδικός πίνακας, δεσμοί, ενέργειες δεσμών, πακετάρισμα ιόντων, κρυσταλλική δομή.

Βασικά στοιχεία ιδιοτήτων

• Μηχανικές, θερμικές, ηλεκτρικές.
• Μέταλλα, κεραμικά, πλαστικά.

Μαθησιακά αποτελέσματα

• Θεμελίωση της γνώσης της διεπιστημονικής προσέγγισης της Επιστήμης των Υλικών που συνδυάζει Φυσική, Χημεία και Μαθηματικά.
• Κατανόηση της σύνδεσης των μακροσκοπικών ιδιοτήτων των υλικών με τα διάφορα επίπεδα δομής του υλικού (άτομα, δεσμοί, κρυσταλλικό πλέγμα).
• Κατανόηση των βασικών αρχών των πειραματικών μεθόδων ανάλυσης της δομής και της σύστασης της ύλης
• Εφαρμογή βασικών στρατηγικών σχεδιασμού και επιλογής υλικών μέσω της επαφής με ρεαλιστικά προβλήματα σχεδιασμού υλικών και τρόπους λύσης τους.

Γενικές ικανότητες

Ο επιτυχών στο μάθημα θα μπορεί:

• Να γνωρίζει τις βασικές μεθόδους χαρακτηρισμού υλικών και να κατανοεί σε ποσοτικό και ποιοτικό επίπεδο τα αποτελέσματα των αντίστοιχων μετρήσεων.
• Να προβλέψει ποιοτικά και ποσοτικά, όπου αυτό είναι δυνατόν, τις μακροσκοπικές ιδιότητες των υλικών με βάση την δομή τους.
• Να περιγράψει ποιοτικά αλλά και ποσοτικά τις βασικές προδιαγραφές που θα πρέπει να ικανοποιεί ένα υλικό για χρήση σε μια ρεαλιστική εφαρμογή.
• Να επιλέξει το καταλληλότερο υλικό, με βάση τις προδιαγραφές, για εφαρμογές που αφορούν μηχανικές, θερμικές ή ηλεκτρικές ιδιότητες ή συνδυασμό τους.

Αξιολόγηση φοιτητών

Τελική γραπτή εξέταση (100%).

Χρήσιμοι Σύνδεσμοι

• Callister: Fundamentals of Materials Science and Engineering (Student Companion Site)
• Materials Science Resources on the Web
• Ατομικά Τροχιακά: The Orbitron: a gallery of atomic orbitals and molecular orbitals
• Διαδραστικός περιοδικός πίνακας (στα ελληνικά)
• Ελεύθερο λογισμικό οπτικοποίησης κρυσταλλικών και μοριακών δομών: VESTA, a 3D visualization program for structural models
• Ημιαγωγοί: Principles of Semiconductor Devices
• MIT OpenCourseWare: Materials Science and engineering
• The Nobel Foundation
• Βάσεις δεδομένων για κρυσταλλικές δομές υλικών (μπορούν να οπτικοποιηθούν χρησιμοποιώντας το VESTA)
• Διαλέξεις και συνεντεύξεις επιστημόνων βραβευμένων με Νόμπελ κ.α: The Vega Science Trust (Broadcaster of Informed Scientific Visual and Audio Media)

Βιβλιογραφία

• Σημειώσεις.
• W. D. Callister, “Materials Science and Engineering”, Willey (2001) Μετάφραση στα ελληνικά: William D. Callister, «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών», Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη (2004)
• Michael F. Ashby, Hugh Shercliff, David Cebon, “Materials: Engineering, Science, Processing and Design”, Butterworth-Heinemann, (2007) Μετάφραση στα ελληνικά: Michael F. Ashby, Hugh Shercliff, David Cebon, «Υλικά: Μηχανική, επιστήμη επεξεργασία και σχεδιασμός», Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα, (2011)