Διεξαγωγή μαθήματος

Ώρες Διδασκαλίας

Τετάρτη 12:00-15:00

Ανακοινώσεις

Το μάθημα θα αρχίσει την Τετάρτη 6 Οκτωβρίου 2021, σύμφωνα με το πρόγραμμα.

Διδασκόμενη ύλη

1. Εισαγωγή. Ταξινόμηση υλικών. Μικροδομή και δεσμοι μεταξυ ατομων
2. Κρυσταλλικές δομές και η επίδραση τους στις ιδιότητες
3. Μηχανικές ιδιοτητες μεταλλων I. Τάση και Παραμόρφωση. Ελαστικη παραμόρφωση. Πλαστική παραμόρφωση
4. Μηχανικές ιδιοτητες μετάλλων II. Διακυμανση ιδιοτητων των υλικων / σχεδιαση – παραγοντες ασφαλειας. Χαρακτηριστικά των διαταραχών και η επίδραση τους στην πλαστική παραμόρφωση.
5. Μηχανικές ιδιότητες μετάλλων III. Μηχανισμός ισχυροποίησης σε μέταλλα. Αστοχία υλικών. Βελτίωση Μηχανικών ιδιοτήτων μετάλλων και κραμάτων με θερμική κατεργασία
6. Μηχανικές ιδιότητες Κεραμικών. Ψαθυρή θράυση των κεραμικών, συντελεστής δυσθραυστότητας υπο τάση σε επίπεδη παραμόρφωση. Ελαστική συμπεριφορά τάσης-αντοχής. Μηχανισμοί πλαστικής παραμόρφωσης σε κρυσταλλικά και μη κρυσταλλικά κεραμικά. Εισαγωγή έννοιας ιξώδους. Επίδραση του πορώδους στο μέτρο ελαστικότητας και στη αντοχή σε κάμψη. Σκληρότητα. Ερπυσμός στα κεραμικά
7. Εφαρμογές και διεργασίες των κεραμικών. Ύαλοι. Υαλοκεραμικά. Προιόντα πηλού. Πυρίμαχα υλικά. Κεραμικά εκτριβής. Κονιάματα. Ανθρακας: Διαμάντι,γραφίτης,ίνες άνθρακα. Προηγμένα κεραμικά: μικροηλεκτρομηχανικα συστήματα, νανοσωλήνες άνθρακα, γραφένιο, διδιάστατα υλικά
8. Μηχανικές ιδιότητες των πολυμερών Ι. Παραδείγματα φυσικών και τεχνητών πολυμερών. Συμπεριφορά τάσης- παραμόρφωσης σε ψαθυρά, πλαστικά και πλήρως ελαστικά πολυμερή (ελαστομερή). Θερμοκρασιακή εξάρτηση της σχέσης τάσης-παραμόρφωσης. Επίδραση του ρυθμου παραμόρφωσης στην μηχανικη συμπεριφορά. Μακροσκοπική παραμόρφωση πολυμερών. Ιξωδοελαστική παραμόρφωση. Ιξωδοελαστικό μέτρο χαλάρωσης. Ιξωδοελαστικός ερπυσμός
9. Μηχανικές ιδιότητες των πολυμερών ΙI. Θράυση πολυμερων. Αντοχή κρούσης. Κόπωση. Αντοχή στον σχισμό και σκληρότητα. Μηχανισμοί παραμόρφωσης και ενίσχυσης πολυμερών. Είδη πολυμερών
10. Θερμικές ιδιότητες των υλικών. Θερμοχωρητικότητα, ειδική θερμότητα, θερμοκρασιακή εξάρτηση θερμοχωρητικότητας. Θερμική διαστολή. Θερμική αγωγιμότητα. Θερμικές τάσεις

Μαθησιακά αποτελέσματα

Το μάθημα παρέχει μια εισαγωγή στις βασικές Μηχανικές και Θερμικές ιδιότητες των στερεών καθώς και μεθόδων χαρακτηρισμού των υλικών. Θα ασχοληθούμε με μέταλλα, κεραμικά, πολυμερή καθώς και με σύνθετα υλικά. Οι ιδιότητες των υλικών θα ανάγονται στην μικροσκοπική περιγραφή τους (δεσμοί,δομή) από όπου και θα εξηγούνται ομοιότητες και διαφορές στις μηχανικές και θερμικές τους ιδιότητες. Έμφαση θα δοθεί στην χρήση τωνυλικών αυτών τόσο σε αντικείμενα καθημερινής χρήσης όσο και στην χρήση τους σε πιο απαιτητικά περιβάλλοντα. Θα παρουσιάσουμε μεθόδους βελτιστοποίησης των ιδιοτήτων ανάλογα με την επιδιωκώμενη χρήση.

Σημειώσεις Διαλέξεων

Ασκήσεις

Αξιολόγηση φοιτητών

• Προαιρετική Εξέταση Προόδου: 30%
• Υποχρεωτική Τελική Εξέταση: (70% αν ο βαθμός της είναι μικρότερος από το βαθμό της προόδου ή 100% αν ο βαθμός της είναι καλύτερος από το βαθμό της προόδου).

Βιβλιογραφία

• Σημειώσεις.
• W. D. Callister, “Επιστήμη και Τεχνολογία των Υλικών”, Εκδόσεις Τζιόλα, 2008.
• N. E. Dowling, “Mechanical Behavior of Materials: Engineering Methods for Deformation, Fracture and Fatigue”, Prentice Hall, 4th edition, 2006.
• I. M. Ward and J. Sweeney, ‘An Introduction to the Mechanical Properties of Solid Polymers’, Wiley 2nd Edition, 2004