ĶPI770 Materiālu virsmas procesi

Kods ĶPI770
Nosaukums Materiālu virsmas procesi
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles; Brīvās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Akadēmiskais
Tematiskā joma Materiālzinātnes
Struktūrvienība Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte
Mācībspēks Sergejs Gaidukovs, Oskars Platnieks
Kredītpunkti 3.0 (4.5 ECTS)
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss sniedz priekšstatu par virsmas procesiem un robežprocesiem materiālos, materiālu virsmas struktūru un īpašībām, kā arī virsmas analīzes metodēm. Studiju kurss rada padziļinātu izpratni par virsmas identifikāciju, analīzi un testēšanu. Studiju kursa darbs ir orientēts uz praktiskām zināšanām par materiālu virsmas pētīšanu. Studiju kursa ietvaros studējošais iemācās analizēt materiālu virsmas struktūru ar spektroskopijas metodēm, analizēt morfoloģisko struktūru ar mikroskopijas metodēm..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Fāžu robežvirsmas definīcija Termodināmiskās funkcijas. Gibsa un Guggenheima robežvirsmas. Robežvirsmas termodinamiskie raksturlielumi vienkomponentu sistēmā. 2 2 0 0
Robežvirsmas enerģija un starpmolekulārā mijiedarbība Kondensēto fāzu robežvirsma divkomponentu sistēmā. 2 2 0 0
Slapēšanas definīcija un parādības. Slapēšanas un izplūšanas parādības trīskomponentu – trīsfāžu sistēmā. Virsmas spraigums un tā izpausmes. Kritiskais virsmas spraigums. 2 2 0 0
Virsmas izliekuma ietekme uz fāžu līdzsvaru. Kapilāri spēki. Slāpēšanas anomālijas un speciāli gadījumi. 2 2 0 0
Adhēzija. Kohēzija. Kohēzijas un adhēzijas enerģiju raksturojums vienkomponentu un daudzkomponentu sistēmās. Adhēzijas teorija. 2 2 0 0
Dispersās sistēmas. Dispersās sistēmas raksturojums un īpatnības Liofobo daļiņu (koloidu) un cietas fāzes virsmas uzbūve. Elektriskais dubultslānis. SGC (Stern–Gouy–Chapman) modelis. 2 2 0 0
Virsmu mijiedarbības īpatnības. Stabilizēšana. Elektrokinētiskās parādības koloidālās sistēmās. Virsmas spēki. DLVO teorija. Citi spēki. 2 2 0 0
Mīkstviela. Mīkstvielas virsmas definīcija. Liofilo sistēmu - micellu uzbūve. Emulsijas. Mikroemulsijas. Lielmolekulārās sistēmas. Gēli. Polimēru robežvirsmas un robežfāzes īpatnības. 2 2 0 0
Dažādu materiālu virsmas uzbūves īpatnības. Substrātu virsmas uzbūves kopīgās iezīmes. 2 2 0 0
Kontaktvirsmas veidošanās kompozītos. Īpatnības. Defekti. 2 2 0 0
Materiāla substrāta virsmas modificēšana un apstrāde. 2 2 0 0
Virsmas fizikālās pētīšanas metodes Virsmas struktūras pētīšanas metodes un iekārtas. Virsmas spraiguma un spēku pētīšanas metodes un iekārtas. Adsorbcijas metode. Adhēzijas pētīšanas metodes. 4 4 0 0
Kontroldarbi. Semināri. Mājas darbu prezentēšana. 6 6 0 0
Laboratorijas darbi: Virsmas enerģijas un virsmas slapēšanas pētīšana. 4 4 0 0
Laboratorijas darbi: Elektroķīmiskais potenciāls. 4 4 0 0
Laboratorijas darbi: Virsmas morfoloģijas-struktūras pētīšana. 4 4 0 0
Laboratorijas darbi: Adhēzijas pētījumi. 4 4 0 0
Konsultācijas. 6 6 0 0
Eksāmens. 6 6 0 0
Kopā: 60 60 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir attīstīt teorētiskās zināšanas par virsmas struktūru un īpašībām, kā arī praktiskās iemaņas par galvenajām materiālu virsmas pētīšanas metodēm. Studiju kursa uzdevumi ir attīstīt sekojošās iemaņas – prast analizēt dažādu materiālu virsmu ķīmiskās un morfoloģiskās struktūras īpašības; spēt izvēlēties piemērotāko materiālu pagatavošanas tehnoloģiju, kas nodrošina optimālu virsmas robežnorišu gaitu, novērtēt eksperimentāli iegūto kvantitatīvo un kvalitatīvo informāciju, veikt datu analīzi un izdarīt secinājumus.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Kompetents virsmas robežvirsmas koncepcijā un teorijā. - Pārbaudes veidi: kontroldarbs. Kritēriji: spēj definēt virsmas enerģiju, spraigumu u.c. robežvirsmas termodinamiskos raksturlielumus.
Pārzina virsmas apstrādes metodes un regulēšanas principus. - Pārbaudes veidi: kontroldarbs, eksāmens. Kritēriji: spēj aprakstīt virsmas modificēšanas metodes, struktūru un īpašības.
Prot raksturot kopsakaru starp dažādu materiālu virsmas struktūru un īpašībām. - Pārbaudes veidi: kontroldarbs, mājas darbs. Kritēriji: spēj definēt materiālu struktūras raksturlielumus un īpašību parametrus.
Spēj patstāvīgi pielietot iegūtās zināšanas teorētisku uzdevumu izpildē un praktisku jautājumu risināšanā. - Pārbaudes veidi: Laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: izvēlas piemērotāko virsmas apstrādes tehnoloģiju vai modificēšanas metodi atbilstoši ekspluatācijas prasībām.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Nokārtots eksāmens - 40%
Izpildīti laboratorijas darbi - 20%
Izpildīti kontroldarbi - 20%
Izpildīti mājas darbi - 20%
 
Priekšzināšanas Zināšanas vispārīgā ķīmijā un fizikā.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP EKPS Stundas Pārbaudījumi Pārbaudījumi (brīvai izvēlei)
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs Ieskaite Eksāmens Darbs
1 3.0 4.5 2.0 0.0 1.0 * *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]