İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Course Name Yapısal Seramikler Kodu (Code) Yarıyılı (Semester) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Structural Ceramics Ders Türü (Course Type) SRM 508 Bahar/Spring 3.0 7,5 Yüksek Lisans / M.Sc. Lisansüstü Program (Graduate Program) Dersin Türü (Course Type) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Yazdığınız çıktıların ölçülebilir olmasına dikkat ediniz. Fen Bilimleri Enstitüsü/Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ABD/Seramik Mühendisliği Programı (Graduate School of Science Engineering and Technology/Metallurgical and Materials Engineering Dept./Ceramic Engineering Programme) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Yapısal seramiklere giriş ve yapısal seramik uygulamaları (motorlar, yataklar, metal şekillendirmede kullanılan seramikler, aşınmaya dayanıklı parçalar, biyoseramikler, askeri amaçlı seramikler), Dönüşüm toklaştırma mekanizmaları ve örnek sistemler, Mikroyapı-performans ilişkileri, kırılma tokluğu, sürünme özellikleri, Yapısal seramiklerin karakterizasyonunda önem arzeden hususlar, yapısal seramiklerin dizayn ve tasarım kriterleri, Weibull analizi. Karbür esaslı (silisyum karbür, v.d.), nitrür esaslı (silisyum nitrür, SiAlON, v.d.), oksit esaslı (alümina, zirkonya, v.d.) ve diğer önem arzeden yapısal seramik grupları. Introduction to structural ceramics and applications (ceramics in heat engines, bearings, ceramics for metal shaping, wear resistant parts, bioceramics, military ceramics), Transformation toughening mechanisms and examples, microstructure-performance relationships, fracture toughness, creep properties, design concepts and conceptual design of structural ceramics, Weibull analysis, carbides (silicon carbide, etc.), nitrides (silicon nitride, SiAlON, etc.), oxides (alumina, zirconia, etc.) and other important structural ceramic groups. 1. Geleneksel ve ileri seramik malzeme sınıflarının tanıtılması ve yapısal seramiklerin yerinin ve uygulama alanlarının vurgulanması. 2. Yapısal seramiklerin üretiminde kullanılan hammaddelerin ve son ürün eldesi için uygulanan farklı üretim proseslerinin öğretilmesi 3. Kırılma tokluğu ve mikroyapı-performans ilişkilerinin yapısal seramik uygulamalarındaki önemi vurgulanarak işlenmesi, yapısal seramiklerin dizayn ve tasarım süreçleri ve Weibull analizinin anlaşılması 4. Karbür, nitrür, oksit esaslı ve diğer yapısal seramik malzeme gruplarının tanıtılması ve hammaddeden son ürüne giden yolda üretim süreçleri ve sonuç ürün performans ve uygulama alanı bazında karşılaştırmaların yapılması 5. Son yıllarda yapısal seramikler üzerine yeni gelişmelerin ve nanoyapılı malzemelerin incelenmesi. 1. To introduce traditional and advanced ceramic materials classes and emphasizing position within them and importance of structural ceramics and its application fields. 2. To teach types of raw materials and processing techniques for production of structural ceramics. 3. To teach fracture toughness concept and microstructure-performance relationships, and introduce the design concept for structural ceramics and importance of Weibull analysis 4. To teach carbide, nitride, oxide based and other structural ceramic groups and their application fields. 5. To introduce latest research related to structural ceramics and nanostructured ceramics Bu dersten başarıyla tamamlayacak olan yüksek lisans/doktora öğrencileri: 1. Farklı seramik malzeme gruplarının farklılıklarını ve yapısal seramik uygulama alanlarını öğrenecek 2. Yapısal seramik malzemelerin üretiminde kullanılan hammadde ve üretim süreçlerini ve karakterizasyon test ve yöntemlerini öğrenecek 3. Kırılma tokluğunu dikkate alarak arzu edilen hedef performans özelliklerine ulaşmak için anahtar mikroyapıları ayırt edebilecek 4. Dizayn kavramının yapısal seramikler için önemini ve Weibull analizini anlayacak 5. Karbür, nitrür, oksit esaslı ve diğer yapısal seramik malzeme gruplarını ve uygulama alanlarını tanıyıp öğrenecek 6. Yapısal seramikler alanındaki son yıllardaki araştırma makaleleri üzerine literatür araştırması yapacak, kararlaştırılan bir konu üzerine rapor hazırlama ve hazırladığı raporu sunma becerilerini kazanacaktır. Graduate students who pass the course will be able to: 1.Learn the differences between different ceramic material groups and application fields of structural ceramics. 2. Learn the raw materials, processing and characterization techniques for structural ceramics. 3. Distinguish the key microstructures leading different desired performance considering fracture toughness. 4. Understand the importance of design concept and Weibull analysis for structural ceramics. 5. Learn carbide, nitride, oxide based and other structural ceramic groups and their application fields. 6. Gain the ability of how to search latest research articles related to structural ceramics and report and present contemporary issues based on the literature survey.
Kaynaklar (References) En önemli 5 adedini belirtiniz Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar 1. Structural Ceramics: Edited by John Watchman Jr., Academic P, 1989. 2. Structural Ceramics:Fundamental and Case studies, F. L. Riley, Cambridge UP, 2009. 3. Engineered Materials Handbook: Ceramic & Glasses Handbook, Vol.4-Sec.13: Structural applications for technical engineering and advanced ceramics (1991). 4.Handbook of Advanced Ceramics, Somiya Shingeyuki (2003). 5.M.Bengisu, Engineering Ceramics, Springer Verlag, Heidelberg Germany (2001). Öğrencilerin ders kapsamında öğrendikleri bilgileri son yıllarda yapılan çalışmalar ile pekiştirme olanağı sağlamak açısından mümkün olduğunca öğrencinin ilgi alanı ve tez konusu doğrultusunda yapısal seramikler alanındaki son yıllardaki araştırma makaleleri üzerine literatür araştırması yapması, ilgili konu üzerine rapor hazırlama ve hazırladığı raporu sunacak ve sorulan soruları yanıtlayarak raporunu savunması istenmektedir. In order to help students learning and give them chance to understand recent research trends in the field of structural ceramics, it is expected from students to perform a literature survey on a decided topic (if possible related to their thesis topic or interest), reach the key articles and prepare and present a report. Öğrenciler hazırladıkları raporu sunacaklar. Students will present their report. Bilimsel araştırma makalelerine ulaşma konusunda literature araştırması, rapor hazırlama ve sunumu konusunda bilgisayar kullanacaklardır. While reaching scientific research articles via literature survey, during reporting and presenting students will use computers. (Other Activities) Faaliyetler (Activities) Başarı Değerlendirme Yıl İçi Sınavları Sistemi (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Assessment Criteria) (Quizzes) Ödevler Başarı değerlendirme sisteminde (Homework) dersin çıktılarının olabildiğince Projeler kantitatif ölçülmesine olanak (Projects) sağlayan ölçme yöntemleri Dönem Ödevi/Projesi kullanılmalıdır. (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar/Ödev Sunumu (Other Activities)/Presentation Final Sınavı (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) 1 25 1 25 1 50
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Yapısal seramiklere giriş ve mühendislik uygulama alanları 1 2 Yapısal seramiklerin üretiminde kullanılan hammaddeler ve üretim yöntemleri 1-2 3 Yapısal seramiklerin üretiminde kullanılan şekillendirme ve sinterleme süreçleri 2 4 Yapısal seramiklerin üretimi sırasında kullanılan karakterizasyon yöntemleri 2 5 Kırılma tokluğu, mikroyapı-performans ilişkileri 3 6 Toklaştırma mekanizmaları, mikroyapı-performans ilişkileri 3 7 Yapısal seramikler için önem arz eden dizayn kavramları ve Weibull analizi 4 8 Karbür esaslı yapısal seramikler ve uygulamaları 5 9 Nitrür esaslı yapısal seramikler ve uygulamaları 5 10 Oksit esaslı yapısal seramikler ve uygulamaları 5 11 Diğer yapısal seramikler ve uygulamaları 5 12 Son yıllarda yapısal seramik alanında yapılan yeni araştırmalar ve gelişmeler-1 6 13 Son yıllarda yapısal seramik alanında yapılan yeni araştırmalar ve gelişmeler-1 6 14 Son yıllarda yapısal seramik alanında yapılan yeni araştırmalar ve gelişmeler-1 6 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Introduction to structural ceramics and its applications in engineering 1 2 Raw materials and processing techniques of structural ceramics. 1-2 3 Consolidation techniques of structural ceramics, sintering processes 2 4 Characterization techniques of structural ceramics 2 5 Fracture toughness, microstructure-performance relationships 3 6 Toughening mechanisms, microstructure-performance relationships 3 7 Important design concepts for structural ceramics and Weibull analysis 4 8 Carbide based structural ceramics and their applications 5 9 Nitride based structural ceramics and their applications 5 10 Oxide based structural ceramics and their applications 5 11 Other important structural ceramics and their applications 5 12 Latest research and hot topics related to structural ceramics -1 6 13 Latest research and hot topics related to structural ceramics -1 6 14 Latest research and hot topics related to structural ceramics -1 6
Dersin Seramik Mühendisliği Programıyla İlişkisi i. ii. iii. iv. v vi. Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (bilgi). Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler oluşturabilme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). Alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı, bilgi ve becerilerini eleştirel bir yaklaşımla değerlendirip, öğrenmesini yönlendirerek, bağımsız olarak yürütüp, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alıp, liderlik yaparak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği). Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile destekleyerek, gerekli düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile de inceleyerek geliştirip ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Katkı Seviyesi 1 2 3 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship Between the Course and Ceramic Engineering Program Program Outcomes i. Grasping interdisciplinary interaction related to one s area and developing and intensifying the current and high knowledge in that area based upon the competency in undergraduate level (knowledge). ii. By means of ability to use theoretical and practical information related to one s area, to combine and interpret them with information from different disciplines producing new information and solving the faced problems by related searching methods (skill). iii. By means of the ability to critically analyze knowledge, skills and also a study related to one s area that requires expertise on that area, directing and continuing independently, developing new strategies for the problems that are not foreseen and taking the responsibilities together with fulfilling the leader role, the ability to produce solutions for that problems (competence to work independently, competence to take responsibility, competence to learning). iv. By means of the ability to promote current development and studies by supporting with qualitative and quantitative data and to use computer software together with information and communication technologies with a required level, critical analyzing, developing and altering, if required, social relationships and the norms directing these relationships, establishing written oral and visual communication with groups within one s or different fields (communication and social competency). v. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written, oral and visual communication with that language for presenting one s studies in the international environment (communication and social competency). vi. By means of the ability to inspect the steps like gathering, interpreting, implementing and announcing related data with the one s area by overseeing scientific, cultural and ethical norms, teaching these norms, developing strategy, policy and action plans in related subjects and evaluating the obtained results by making the use of quality processes, using the gathered information and solving problems and/or implementation skills in the interdisciplinary strategies (area specific competency). Level of Contribution 1 2 3 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Doç. Dr. Burak Özkal Tarih (Date) 10.02.2011 İmza (Signature)