Materiaalkunde

4 ECTS credits
110 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1008077BNR voor alle studenten in het 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.

Semester

2e semester

Inschrijving onder examencontract

Niet mogelijk

Beoordelingsvoet

Beoordeling (0 tot 20)

2e zittijd mogelijk

Inschrijvingsvereisten

Omwille van specifieke risico’s en veiligheidsredenen, moet je geslaagd zijn voor 'Chemie: structuur en transformaties van de materie' of chemie: bouwstenen van de materie (en chemie en project) , alvorens dit opleidingsonderdeel te kunnen opnemen. 'Materiaalkunde’ opnemen houdt in dat je gelijktijdig ‘MMVC’ volgt of reeds geslaagd bent voor ‘MMVC’. Studenten Bachelor Fysica en sterrenkunde hebben Chemie: bouw van de materie en chemische reacties II gevolgd alvorens Materiaalkunde op te nemen.

Onderwijstaal

Nederlands

Faculteit

Faculteit Ingenieurswetenschappen

Verantwoordelijke vakgroep

Materialen & chemie

Onderwijsteam

Iris De Graeve (titularis)
Tom Hauffman

Onderdelen en contacturen

24 contacturen Hoorcollege
24 contacturen Werkvormen en Praktische Oef.

Inhoud

Als basismateriaalsoorten worden de metalen, de keramische materialen en de polymeren besproken. Hierbij wordt vertrokken vanuit de atomaire opbouw van de elementen, met de elektronconfiguratie als belangrijk kenmerk waaruit verschillende bindingstypes kunnen resulteren tussen atomen van een of meerdere elementen om een vaste stof te vormen. De mogelijke atomaire stapeling en ordening, evenals de moleculaire specifiek voor de polymeren, resulteert in amorfe (bij keramische materialen en polymeren), kristallijne (bij metalen en keramische materialen) of semikristallijne (bij polymeren) vaste stoffen.
Uitgaande van de kennis en inzichten betreffende de structuurkenmerken van de verschillende materiaalsoorten worden de resulterende eigenschappen uitgelegd. Enerzijds betreft dit de mechanische eigenschappen, waarbij het elastische en het plastische vervormingsgedrag centraal staan. De resulterende waardes voor de mechanische eigenschappen worden ook experimenteel voor verschillende materialen tijdens de probleemgestuurde practica gemeten en besproken. Anderzijds worden enkele belangrijke functionele eigenschappen bijgebracht: corrosie/degradatie en het mechanische falen in het kader van de duurzaamheid van de materialen, en verder de optische, de elektrische, de thermische en de magnetische eigenschappen.
Het concept van composieten, waarbij meerdere materiaalsoorten en -vormen omwille van de complementaire eigenschappen zijn gecombineerd, wordt tevens besproken.

Het praktisch deel van de cursus omvat een probleemgestuurd project, dat jaarlijk wordt aangepast. In groep wordt een onderzoeksvraag behandeld op basis van literatuur en praktische experimenten op materialen in de labo's van VUB. De resultaten van het projecten worden beschreven en besproken in een verslag en een presentatie voor gans de groep. Tijdens deze presentatie krijgen de studenten de kans hun project voor te stellen en vragen te beantwoorden van de lesgevers en medestudenten.

Studiemateriaal

Handboek (Vereist) : Materials science and engineering, Callister - Rethwisch, 10de, John Wiley & Sons, 9781119453918, 2020
Digitaal cursusmateriaal (Vereist) :

Bijkomende info

De lessen worden life gedoceerd en de inhoud moet gekend zijn. Tijdens de lessen wordt gebruik gemaakt van slides (in het Nederlands) waarop de student zelf bijkomende nota's kan maken; de slides zijn gebaseerd op onderstaand handboek:
W.D.Callister, Jr. “Materials Science and Engineering”, 10de Editie, J.Wiley&Sons Inc, 2020.

Leerresultaten

Algemene competenties

Dit opleidingsonderdeel heeft als doelstelling kennis en inzicht over de soorten materialen en hun eigenschappen bij te brengen. Dit opleidingsonderdeel vormt een essentiële basis voor de ingenieurs, die ongeacht de professionele sector waarin ze worden tewerkgesteld, kennis en inzichten in materialen zullen moeten toepassen.
Het begrijpen en kunnen uitleggen van de relatie tussen de structuur van de materialen en hun eigenschappen - zowel de mechanische als enkele functionele eigenschappen - is een cruciale eindcompetentie voor de student.
Aan de hoorcolleges zijn probleemgestuurde practica sessies gekoppeld, waarin de theoretische kennis en de inzichten worden getoetst en toegepast. In teamverband worden projectopdrachten uitgewerkt en aan de medestudenten gepresenteerd. Het kunnen werken in groep zowel voor opzoeking, experimenteel werk, schriftelijke evenals mondelinge presentatie worden hierbij als vaardigheden aangescherpt. Ondanks het teamwerk komen alle studenten ook als individu aan bod, onder andere wordt dit expleciet gestimuleerd tijdens de vragenronde volgend op de presentatie. De overdracht van kennis en inzichten tussen peers wordt gestimuleerd door per team andere opdrachten en verschillende focuspunten te formuleren.
In het verslag en de presentatie wordt ook gevraagd een kritisch oordeel over de bestudeerde toepassing, de gevolgde werkwijze en het resultaat op te nemen, en mogelijks alternatieve, betere en/of creatievere oplossingen te bedenken.

BaLO_1 Diepgaande, toepassingsgerichte kennis, inzicht en praktische vaardigheden hebben met betrekking tot wiskunde en de natuurwetenschappen met het oog op ingenieurstoepassingen.
BaLO_2 Toepassingsgerichte kennis, inzicht en vaardigheden hebben op het gebied van de ingenieurswetenschappen en ingenieurstechnieken.
BaLO_3 Vanuit inzicht in de basistheorie en -methoden voor het schematiseren en modelleren van processen of systemen ingenieurstechnische problemen oplossen.
BaLO_6 Uitgaande van het verworven inzicht, onderzoek-, ontwerp- en oplossingsmethoden selecteren, adequaat toepassen en de resultaten ervan wetenschappelijk en doelmatig verwerken.
BaLO_9 Blijk geven van een ingenieursattitude: aandacht voor planning en technische, economische en maatschappelijke randvoorwaarden en voor bedrijfskundige implicaties, inschatting van risico’s en haalbaarheid van de voorgestelde benadering of oplossing, gerichtheid op resultaat en het bereiken van effectieve oplossingen, innovatief denken.
BaLO_10 Wetenschappelijke en discipline-eigen terminologie correct hanteren in de voor de opleiding relevante talen.
BaLO_13 Ethisch en maatschappelijk verantwoord handelen met aandacht voor technische, economische, humane en duurzaamheidsaspecten.

Beoordelingsinformatie

De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 67% van het eindcijfer

WPO Groepswerk bepaalt 33% van het eindcijfer

Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:

ex Iris De Graeve met een wegingsfactor 45 en aldus 45% van het totale eindcijfer.
ex Tom Hauffman met een wegingsfactor 22 en aldus 22% van het totale eindcijfer.

Binnen de categorie WPO Groepswerk dient men volgende opdrachten af te werken:

verslagen en presentaties met een wegingsfactor 33 en aldus 33% van het totale eindcijfer.

Aanvullende info mbt evaluatie

Er is een examen dat bestaat uit twee luiken, die worden afgenomen op dezelfde dag:
- het eerste luik heeft betrekking op de materie gedoceerd door Iris De Graeve en telt mee voor 2/3 van de examenscore.
- het tweede luik gaat over de materie gedoceerd door Tom Hauffman en telt mee voor 1/3 van de examenscore.
De examenscore bepaalt 2/3 van het globale eindcijfer.
De quotering op de practica is gebaseerd op inzet (waarvan een deel gaat naar persoonlijke inzet), presentatie (dit betreft de presentatie van het project in groep maar waar ook gekeken wordt naar de individuele bijdrage van de student tijdens deze presentatie en de daarop volgende vragenronde) en schriftelijke verslaggeving, en bepaalt 1/3 van het globale eindcijfer.
De student dient een globaal eindcijfer van minstens 10/20 te behalen, met op elk onderdeel apart (examen bij I. De Graeve, examen bij T. Hauffman, practica) minstens een score van 7/20, om te kunnen slagen. Indien de student een score lager dan 7/20 behaalt op één van de delen van het examen wordt de laagste score het totaal van het examen.
Er worden geen vrijstellingen op aparte delen toegekend.

Het examen is mondeling, met schriftelijke (gesloten boek!) voorbereiding. Op basis van wat de student wel of niet heeft opgeschreven, wordt de mondelinge ondervraging gestart. In geval van overmacht zal het examen (deels) schriftelijk worden georganiseerd; de studenten zullen hiervan dan verwittigd worden.

Bij de voorbereiding (opzoekwerk) en voor het verslag van het project is het gebruik van Generative AI (GAI)-tools toegestaan, zolang de "AI-richtlijnen voor studenten" strikt worden nageleefd. We kunnen toelaten dat GAI wordt gebruikt om betere formuleringen te vinden voor in het verslag, maar het gebruik ervan MOET gemeld worden in het verslag en de studenten moeten kritisch omgaan met de informatie. Bij voorkeur lezen we originele tekst van de studenten en niet van GAI. Daarenboven, er zal streng toegekeken worden op verkeerd gebruik van wetenschappelijke termen en schrijffouten, waarvoor de studenten en niet GAI verantwoordelijk zijn. Voor de interpretatie van de resultaten, de presentatie van de data in grafieken en tekst, de discussie van de resultaten en conclusies die volgen uit de experimentele resultaten, kan geen GAI gebruikt worden. Bijgevolg zullen de scores op deze aspecten doorwegen in de finale score van het groepsgedeelte van het practicum.

Toegestane onvoldoende

Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.

Academische context