Υλικά [Open]

Η επιστήμη και μηχανική υλικών έχει ως στόχο την διερεύνηση των σχέσεων μεταξύ δομής, κατεργασίας και ιδιοτήτων των υλικών για την βελτιστοποίηση της απόδοσής τους. Στο μάθημα θα προσπαθήσουμε να κάνουμε αυτήν την σύνδεση για να εξηγήσουμε την μακροσκοπική συμπεριφορά των υλικών (π.χ., γιατί ο χάλυβας παραμορφώνεται δύσκολα ενώ το καουτσούκ εύκολα) διεισδύοντας σε διαφορετικές κλίμακες μήκους (ατομική, μεσοσκοπική) και εντοπίζοντας τα κρίσιμα χαρακτηριστικά και τις σχετικές διεργασίες. Θα εξετάσουμε τον ρόλο της δομής ή της απουσίας της στον καθορισμό των ιδιοτήτων και στην μεταβολή τους με τις συνθήκες λειτουργίας του υλικού (π.χ., γιατί μειώνεται τόσο δραματικά η ακαμψία των άμορφων πολυμερών σε κάποια κρίσιμη θερμοκρασία). Η έμφαση του μαθήματος είναι κυρίως στην μηχανική και δευτερευόντος στην θερμική συμπεριφορά. (Οι οπτικές, ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες θα μπορούσαν να συμπεριληφθούν μόνο σε εγκυκλοπαιδικό επίπεδο και παραλείπονται προς όφελος μιας ουσιαστικότερης κατανόησης των υπολοίπων.)

Στόχοι Μαθήματος

η εξοικίωση της φοιτήτριας με τις μηχανικές, κυρίως, ιδιότητες των υλικών και τη σύνδεση των ιδιοτήτων με την δομή. η εμπέδωση μέσα από τις έννοιες του μαθήματος της επίλυσης προβλημάτων μέσου - σκοπού. 

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

βασικές έννοιες μαθηματικών και θερμοδυναμικής

Περιεχόμενα

κύριοι και δευτερεύοντες δεσμοί που συγκροτούν τα στερεά, στοίβαξη των δομικών μονάδων σε κρυσταλλική ή άμορφη κατάσταση, επίδραση της ισχύος του δεσμού και της δομής στις ελαστικές ιδιότητες, επίδραση της θερμοκρασίας και του ρυθμού παραμόρφωσης στα πολυμερή, πραγματικά και ονομαστικά μεγέθη στην περιγραφή της μηχανικής συμπεριφοράς υλικών, πλαστική παραμόρφωση κρυστάλλων - κρυσταλλικές ατέλειες, πλαστική παραμόρφωση άμορφων και πολυμερών, γρήγορη θραύση και όλκιμη αποκόλληση, μετάπτωση από όλκιμη σε ψαθυρή συμπεριφορά, κόπωση, ερπυσμός και διάχυση.