Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Materiały funkcjonalne w urządzeniach mechatronicznych
Koordynator przedmiotu:
prof. nzw. dr hab. inż. Adam Bieńkowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2011/2012
Liczba punktów ECTS:
1
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wiedza z zakresu przedmiotów: Fizyka oraz Elektronika
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Znajomość wybranych zagadnień z zakresu właściwości materiałów funkcjonalnych oraz doboru materiałów do zastosowań w sensorach mechatronicznych.
Treści kształcenia:
Materiały rezystancyjne - Rezystywność. Zależność rezystywności w funkcji temperatury i odkształcenia. Rezystywność w półprzewodnikach. Rezystory i ich właściwości funkcjonalne. Termistory i ich właściwości funkcjonalne. Fotorezystory i ich właściwości funkcjonalne. Tensometry i ich właściwości funkcjonalne. Materiały piezoelektryczne - Właściwości termiczne, mechanicznei dielektryczne piezoelektryków. Drgania kryształów piezoelektrycznych. Wpływ obciążenia na pracę piezoelektryków. Piezoelektryczne elementy wykonawcze w mechatronice. Piezoelektryczny pomiar przemieszczeń. Materiały magnetyczne - Źródła zjawisk magnetycznych. Struktura domenowa w krysztale magnetycznym. Podstawowe wiadomości o procesach magnesowania, charakterystyki magnesowania i parametry techniczne magnetyków. Rodzaje i właściwości materiałów magnetycznych w mechatronice - magnetyki krystaliczne amorficzne i nanokrystaliczne, magnetyki ceramiczne – ferryty. Magnetostrykcyjne zjawisko Joule’a. Właściwości magnetostrykcyjne materiałów. Charakterystyki magnetostrykcyjne, techniczne aspekty zjawiska magnetostrykcji w mechatronice, przykłady zastosowań - przetworniki magnetostrykcyjne. Magnetosprężyste właściwości magnetyków i charakterystyki magnetosprężyste. Techniczne aspekty zjawiska Villariego w mechatronice, przykłady zastosowań. Ogólna charaktrystyka materiałów magnetycznie twardych. Mechanizmy koercji. Remanencja magnetyczna Magnesy ferrytowe i Alnico. Magnesy Nd-Fe-B oraz Sm-Co. Materiały magnetorezystancyjne - Zjawisko magnetorezystancyjne. Właściwości funkcjonalne magnetorezystorów. Zastosowania magnetorezystorow w mechatronice: pomiary właścowości magnetycznych i elektrycznych. Głowice odczytowe. Półprzewodniki do zastosowań sensorowych - Właściwości mechaniczne monokryształów krzemu. Obróbka krzemu. Technologie planarne i „bulk micro maschining” w obróbce krzemu. Materiały wykorzystywane do bugowy sensorów MEMS i MOEMS. Przykłady mikro sensorów i ich właściwości funkcjonalnych. Materiały dielektryczne - Podstawy fizyczne zjawiska dielektrycznego. Polaryzacja dielektryka. Wytrzymałość elektryczna dielektryków. Dielektryczne materiały konstrukcyjne organiczne i nieorganiczne. Kondensatory. Czujniki pojemnościowe. Materiały ferroelektryczne - Domenowa budowa ferroelektryka. Właściwości funkcjonalne ferroelektryka. Temperatura Curie. Zastosowania ferroelektryków w kondensatorach dużej pojemności. Nieulotne pamięci ferroelektryczne FRAM.
Metody oceny:
Egzamin:
Literatura:
M. Leonowicz, J. J. Wysłocki „Współczesne magnesy” WKŁ 2005 K. Radecki „Materiały i elementy elektroniczne bierne” OWPW 1991 W. Gopel, T.A. Jones, M. Kleitz, I. Lundstrom, T. Seiyama „Sensors, a Comprehensive Survey”, Wiley-VCH, Weinheim, 1991. J.W. Gardner, Microsensors: Principles and Applications, Wiley, Chichester, 1994. M. Elwenspoek, H. Jansen, Silicon Micromachining, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1998. S. Solomon, Sensors Handbook, McGraw-Hill, New York, NY, 1998.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się