Cilji in kompetence
Cilj predmeta je seznaniti študente z najpogosteje uporabljenimi materiali in tehnologijami. V ospredju je povezava med strukturo in lastnostmi materialov kot temelj vede o materialih velik poudarek pa je usmerjen k spoznavanju življenjskih ciklov najpomembnejših tehničnih materialov in njihovem vplivu na okolje.
Študenti
• spoznajo strokovne izraze s področja vede o materialih,
• spoznajo zgradbo in lastnosti inženirskih materialov
• spoznajo življenjske cikle najpomembnejših inženirskih materialov
• se seznanijo z osnovami celovitega ovrednotenja okoljskega vpliva materialov
• poglobijo razumevanje izbire materialov in tehnologij na okoljski odtis
Vsebina
Vrste materialov in njihova zgradba.
Splošno o vplivu materialov in tehnologij na okoljski odtis, spoznavanje konceptov 3R in 6R pri ravnanju z materiali.
Življenjski cikel izbranih materialov, s celostnim vrednotenjem njihovih okoljskih vplivov:
- jekla
- aluminijeve zlitine
- polimeri
- anorganska nekovinska stekla
- keramika
- beton
- kompoziti
- materiali iz rastlin (les, konoplja, miskantus, slama, rastlinska vlakna iz banan, ananasa in drugih rastlin, bogatih z vlakni).
- V življenjski cikel je vključena obravnava naravnih virov surovin in postopkov pridobivanja osnovnih materialov, izdelava in uporaba materialov, njihova interakcija z okoljem in njihova vključenost v krožno gospodarstvo, z možnostjo različnih načinov njihove ponovne uporabe.
Tehnologije za povečanje trajnosti materiala in zmanjšanja okoljskih vplivov. Zajete so tehnologije kovinskih in keramičnih materialov, kot so litje, sintranje, dodajalne tehnologije, preoblikovanje, toplotne in mehanske obdelave, tehnologije izdelave polimernih in kompozitnih materialov ter izdelava materialov iz rastlin.
Izbira materialov in tehnologij glede na različne kriterije
- trajnost,
- okoljski odtis
- mehanske in druge lastnosti.
Alternative sedanjim materialom in tehnologijam.
Metode poučevanja in učenja
• Predavanja,
• Laboratorijske vaje
Predvideni študijski rezultati - znanje in razumevanje
• primerjaj zgradbo in lastnosti različnih vrst materialov
• analiziraj življenjski cikel izbrane vrste materialov
• izberi najustreznejši material glede na izbrane kriterije
• utemelji možnost recikliranja izbrane vrste materialov
• ovrednoti okoljski odtis izbrane vrste materiala glede na tehnologijo izdelave.
Temeljni literatura in viri
• F. Zupanič, I. Anžel: Gradiva, Fakulteta za strojništvo, UM, 2007.
• I. Anžel, M. Brunčko: Konstrukcijski materiali, UM, 2020
• W. D.Callister: Materials Science and Engineering, John Wiley & Sons, New York, ZDA, 2018.
• Krautov strojniški priročnik – 17. Slovenska izdaja, Littera picta, Ljubljana, 2019.
• F. Zupanič, G. Lojen: Toplotna obdelava kovin, Fakulteta za strojništvo, UM, 2011
• F. Zupanič, G. Lojen: Materiali I, Fakulteta za strojništvo, UM, 2010
• N. Khanna; K. Kumar Gajrani; K. Giasin; J. Paulo Davim, Sustainable Materials and Manufacturing Technologies, CRC Press, 2023
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti
Srednješolsko znanje fizike in kemije.
Pogoj za pristop k ustnemu izpitu so opravljene laboratorijske vaje in pozitivna ocena poročila z laboratorijskih vaj.
