Materialkemi, 7,5 hp

Innehåll

Denna kurs i materialkemi ger förståelse för hur molekylära egenskaper styr materialens beteende, från bindnings- och strukturprinciper via defekter, porositet och ytkemi till materialens makroskopiska funktion. Du får insikt i skillnaderna mellan kristallina och amorfa material och hur dessa påverkar mekaniska, optiska, termiska och elektriska egenskaper. Kursen belyser dessutom hur val av material kan anpassas för att optimera prestanda i avancerade tillämpningar som exempelvis membran, batterier, solceller och avancerade nanomaterial, med fokus på framtida hållbara lösningar.

Kursen är uppdelad i två moduler:

Modul 1: Teori (6 hp)
Modulen täcker flertalet grundläggande begrepp, egenskaper samt användningsområden för fasta faser och nanomaterial bestående av t.ex. metaller, keramer, polymerer samt kompositmaterial.
 
Modul 2: Laborationer (1.5 hp)
I denna modul ligger fokus på karakterisering av olika slags fasta fasers struktur och egenskaper.

Förväntade studieresultat

För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:

Förklara grundläggande principer för fasta materials struktur och symmetri. 
Redogöra för de viktigaste experimentella metoderna för att undersöka materialens struktur och egenskaper.
Beskriva processer och metoder för framställning av fasta material.
Förstå hur defekter och avvikelser i sammansättning påverkar materialens egenskaper.
Ge en översikt över material med porösa strukturer och deras tekniska tillämpningar.

För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:

1. Använda experimentella tekniker för karakterisering av fasta material.
2. Analysera och tolka strukturella data för enkla kristallina material.
3. Tillämpa kvantitativa metoder för att lösa problem kopplade till materials struktur och framställning.
4. Redovisa materialkemiska resultat och resonemang på ett klart och strukturerat sätt, både skriftligt och muntligt.

För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:

1. Kritiskt bedöma vetenskapliga studier och resonemang inom materialområdet.
2. Göra välgrundade val av material och metoder för specifika tekniska problemställningar.
3. Reflektera över hållbarhets-, miljö- och etikfrågor kopplade till utveckling och användning av material.
4. Visa ett analytiskt och reflekterande förhållningssätt vid laborativa arbeten, inklusive utvärdering av metodernas begränsningar och resultatens tillförlitlighet.
5. Integrera kunskaper från tidigare kurser för att lösa komplexa frågeställningar inom materialkemi.

Behörighetskrav

Minst 60 hp kemi, varav Teknisk kemi 1 15hp, Kemisk och molekylär termodynamik för ingenjörer 7.5hp och Organisk kemi för ingenjörer 15hp eller motsvarande. Engelska 6/B och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier (om kursen ges på svenska).

Undervisningens upplägg

Kursen är indelad i tre moduler och ges som en distanskurs och består av:

• Digitala föreläsningar: Introduktion till teoretiska begrepp och principer.
• Digitala övningar: Problemlösningssessioner med fokus på tillämpning av koncept på verkliga scenarier.
• Självstudier utifrån angiven kurslitteratur
• Laborationsarbete: Både fysiska laborationer och virtuella simuleringar används för att demonstrera nyckelkoncept inom materialkemi. Laborationsarbetet genomförs i grupp och sammanfattas i skriftliga rapporter och muntliga seminarier.

Examination

Examination består av en skriftlig tentamen (Modul 1) samt skriftliga rapporter eller muntliga presentationer av laborationer (Modul 2).  
Modul 1: Examination genom skriftlig tentamen där civilingenjörsstudenter få följande betyg: Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). 
Modul 2: Laborationer examineras genom laborationsrapport och bedöms som Godkänd (G) eller Underkänd (U). 

För att bli godkänd på kursen måste studenten bli minst godkänd och slutföra båda modulerna. Slutbetyget baseras på resultat från den skriftliga tentamen från Modul 1.

Examinator kan besluta om avsteg från kursplanens examinationsform. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov. Examinationsformen anpassas inom ramen för kursplanens förväntade studieresultat. Student som har behov av en anpassad examination ska senast 10 arbetsdagar innan examinationen ansöka om anpassning hos kursansvarig institution. Examinator beslutar om anpassad examination som sedan meddelas studenten.

Övriga föreskrifter

Examination baserad på denna kursplan garanteras två år efter studentens förstagångsregistrering på kursen. 

I det fall att kursplanen upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller att kursen slutat ges.