Students' Corner (this section is only avaliable in Greek)
MAΘΗΜΑ: ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ
Διαβάθμιση: Επιλογής (>=7ου εξαμήνου)
Διδάσκων: Καθ. Β. Ζασπάλης
Σκοπός του μαθήματος: H γνωριμία με τις επιστημονικές αρχές και τις πρακτικές εφαρμογές των πιο συχνά χρησιμοποιούμενων διαγνωστικών μεθόδων στη μελέτη των υλικών, ενδιαφέροντος Χημικού-Μηχανικού. Η ανάπτυξη της ικανότητας επιλογής και συνδυαστικής χρήσης διαγνωστικών μεθόδων για την αντιμετώπιση ενός διαγνωστικού προβλήματος, καθώς και της κριτικής αποτίμησης των αποτελεσμάτων μιας διαγνωστικής τεχνικής.
|
 |
Περιεχόμενα του Μαθήματος "Διαγνωστικές Μέθοδοι στη Μελέτη των Υλικών"
Κεφάλαιο 1: Εμβάθυνση στην περίθλαση ακτίνων x (ΧRD): Μηχανισμός διαφοροποίησης φάσματος περίθλασης ανάλογα με την κρυσταλλική δομή, φάσματα ενώσεων, προσδιορισμός μεγέθους κρυσταλλιτών (ανάλυση Scherrer), προσδιορισμός παραμενουσών τάσεων.
Kεφάλαιο 2: Οι πυκνότητες των στερεών : Απλές και πρακτικές εργαστηριακές τεχνικές για τον προσδιορισμό πυκνότητας στερεών (π.χ. γεωμετρικός προσδιορισμός, εμβάπτιση σε υγρό, η Αρχή του Αρχιμήδη, πυκνόμετρο Ηλίου) και κριτική αποτίμηση της φυσικής σημασίας του αποτελέσματος. Ορισμός και προσδιορισμός πυκνοτήτων κόνεων.
Κεφάλαιο 3: Εμβάθυνση στην ποροσιμετρία : Η ισόθερμος Langmuir, η διεξαγωγή και η χρήση της εξίσωσης ΒΕΤ. Η διεξαγωγή της εξίσωσης Kelvin και η εφαρμογή της στην ποροσιμετρία Αζώτου για τον προσδιορισμό κατανομών μεγέθους πόρων. Βασικές αρχές της ποροσιμετρίας υδραργύρου.
Κεφάλαιο 4: Μικροσκοπία στα στερεά: Οπτική μικροσκοπία. Αρχή λειτουργίας, εφαρμογές και δυνατότητες ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης (SEM). Αρχή λειτουργίας, εφαρμογές και δυνατότητες ηλεκτρονικού μικροσκοπίου διερχόμενης δέσμης (ΤΕΜ). Ηλεκτρονική μικροσκοπία και χημική ανάλυση (EDS). Αρχή λειτουργίας, εφαρμογές και δυνατότητες μικροσκοπίας ατομικών δυνάμεων (AFM, STM κλπ.).
Κεφάλαιο 5: Μέσα μεγέθη και κατονομές κόκκων και σωματιδίων: Βασικοί ορισμοί κατανομής μεγεθών και μέσων μεγεθών, η τεχνική της σκέδασης ακτίνων Λέηζερ (LALLS) για τον προσδιορισμό κατανομής μεγέθους σωματιδίων, πρακτικές τεχνικές προσδιορισμού μέσου μεγέθους κόκκων σε πολυκρυσταλλικά υλικά από εικόνες μικροσκοπίου, τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας εικόνων μικροσκοπίου για τον προσδιορισμό κατανομών και μέσων μεγεθών (κόκκων, πόρων, σωματιδίων κλπ.).
Κεφάλαιο 6: Θερμοσταθμική ανάλυση στερεών : Αρχή λειτουργίας των μεθόδων της θερμοσταθμικής ανάλυσης (TGA), διαφορικής θερμικής ανάλυσης (DTA) και διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC). Eφαρμογές των μεθόδων θερμικής ανάλυσης (πιθανόν σε συνδυασμό και με άλλες τεχνικές) στον προσδιορισμό του μηχανισμού ή της κινητικής διάσπασης μιας ουσιάς, της κινητικής ρόφησης/εκρόφησης μορίων αέριας φάσης στην επιφάνεια ενός στερεού ή εν γένει των αλληλεπιδράσεων ενός υλικού με το περιβάλλον σε περιπτώσεις αντιδράσεων οξείδωσης και αναγωγής.
Κεφάλαιο 7: Θερμομηχανική ανάλυση στερεών: Αρχή λειτουργίας της μεθόδου της θερμομηχανικής ανάλυσης (TMA) και πρακτική εφαρμογή στον προσδιορισμό του συντελεστή γραμμικής θερμικής διαστολής στερεών ή της κινητικής και μηχανισμού πυροσυσσωμάτωσης πολυκρυσταλλικών υλικών.
Κεφάλαιο 8: Χημική ανάλυση στερεών: Εισαγωγή στις αρχές λειτουργίας, πεδία εφαρμογής και δυνατότητες των πιο κοινών μεθόδων χημικής ανάλυσης στερεών όπως π.χ. η φασματοσκοπία ατομικής απορρόφησης/εκπομπής (επεαγωγικά συζευγμένου πλάσματος), AAS/ΑΕS-ICP, η τεχνική φωταύγειας ακτίνων x (XRF), η ανάλυση υπεριώδους, η φασματομετρία μάζας κλπ.
Κεφάλαιο 9: Τεχνικές διαπερατότητας αερίων: Εισαγωγή στις αρχές της τεχνικής προσδιορισμού διαπερατότητας αερίων μέσα από πορώδη στερεά (π.χ. λεπτά υμένια) και στις πληροφορίες μικροδομής που μπορεί να δώσει η ανάλυση των αποτελεσμάτων.
Για την σωστή και εποικοδομητική παρακολούθηση/κατανόηση του μαθήματος είναι ουσιαστικό προαπαιτούμενο η επιτυχής παρακολούθηση των υποχρεωτικών μαθημάτων "Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών Ι και ΙΙ"
Ενδεικτικό χρονοδιάγραμμα διαλέξεων μαθημάτων
Υποστηρικτικό Υλικό
Σημειώσεις Διδάσκοντα: Διαγνωστικές Μέθοδοι στη Μελέτη των Υλικών για Χημικούς-Μηχανικούς
Εξεταστικά Θέματα
Στο μάθημα δεν διενεργούνται εξετάσεις με την κλασσική έννοια του όρου. Αντ'αυτού δίδονται περιπτωσιακά εργασίες για το σπίτι κατά τη διάρκεια του εξαμήνου και ένα τεστ αξιολόγησης (με ερωτήσεις κατά κανόνα πολλαπλής επιλογής, σωστού-λάθους ή αντιστοίχισης) στο τέλος του εξαμήνου. (Ενδεικτικά τεστ αξιολόγησης επισυνάπτονται παραπάνω).
Ο τελικός βαθμός στο μάθημα απαρτίζεται τόσο από την επίδοση στο τεστ και στις εργασίες όσο και από την παρακολούθηση των μαθημάτων και τη γενικότερη εικόνα στην τάξη.