Επιστήμη Υλικών

-Περίγραμμα και Εισαγωγή. Σημασία και ιστορική εξέλιξη. Κατηγοριοποίηση υλικών. Καινοτόμα, προηγμένα, ευφυή & πολυλειτουργικά υλικά. Σχέση δομή-ιδιοτήτων.

-Δομή Υλικών Ι. Κρυσταλλικά, μη-κρυσταλλικά, άμορφα υλικά.

-Δομή Υλικών ΙΙ. Μοναδιαίες κυψελίδες, κρυσταλλικά συστήματα, δείκτες διεύθυνσης & δείκτες Miller. Ισοτροπία, αλλοτροπία, πολυμορφισμός.

-Κρυσταλλική Δομή. Χαρακτηριστικά BCC, FCC, HCP, δομές σε κεραμικά και πολυμερή, μέθοδοι χαρακτηρισμοί δομής: XRD, SEM, TEM, SPM.

-Ατέλειες Κρυσταλλικών Στερεών. Σημειακές, προσμίξεις, γραμμικές, διεπιφανειακές ατέλειες. Σημασία τους σε μέταλλα, κεραμικά, πολυμερή.

-Μέταλλα & κράματα Ι. Στερεά διαλύματα, ατομική διάχυση, διάχυση σταθερής κατάστασης & μη-σταθερής κατάστασης, 1ος και 2ος νόμος Fick.

-Μέταλλα & κράματα ΙΙ. Ισορροπία φάσεων, όριο διαλυτότητας, κανόνας φάσεων Gibbs, μεταστάθεια, διαγράμματα φάσεων, κανόνας μοχλού, ανάπτυξη μικροδομής, ευτηκτικά συστήματα, ευτηκτοειδείς & περιτηκτικές αντιδράσεις, διάγραμμα φάσης Fe-C.

-Πολυμερή Υλικά. Θερμοπλαστικά, θερμοσκληρυνόμενα και ελαστομερή. Δομή, ιδιότητες και κατεργασία. Πολυμερισμός συμπύκνωσης. Πολυμερισμός προσθήκης. Σταυροειδής διασύνδεσης και επίδραση στις ιδιότητες των θερμοσκληρυνόμενων πολυμερών. Υαλώδη μετάπτωση. Βαθμός πολυμερισμού και σημασία στη μηχανική συμπεριφορά των πολυμερών. Φυσικές και μηχανικές ιδιότητες πολυμερών.

-Κεραμικά Υλικά. Διαγράμματα φάσεων κεραμικών, πυριτικά κεραμικά και ύαλοι, υλικά από άνθρακα, συμβατικά και προηγμένα κεραμικά, εφαρμογές.

-Σύνθετα Υλικά. Κατηγοριοποίηση. Είδη ενίσχυσης και μήτρας. Βελτίωση αντοχής, ανθεκτικότητας, αντίσταση στην κόπωση. Ελαστικές ιδιότητες. Νόμος μίξης. Διεύθυνση ενίσχυσης. Διεργασίες κατασκευής.

-Μηχανικές Ιδιότητες. Μηχανική τάση και παραμόρφωση, αρχές ελαστικότητας, μέτρο ελαστικότητας και νόμος Χουκ, διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης και βασικές εξαγόμενες ιδιότητες, ελαστική παραμόρφωση, πλαστική παραμόρφωση, σκληρότητα.

-Ηλεκτρικές και Θερμικές Ιδιότητες. Ηλεκτρική ειδική αγωγιμότητα, νόμος Ohm, ηλεκτρονική και ιοντική αγωγή, ηλεκτρική ειδική αντίσταση, ημιαγωγοί, διηλεκτρική σταθερά, διηλεκτρική αντοχή, σιδηροηλεκτρισμός, πιεζοηλεκτρισμός. Θερμοχωρητικότητα, συντελεστής θερμικής διαστολής, θερμική αγωγιμότητα, αντίσταση σε θερμικό σοκ.

-Διάβρωση και φθορά. Ηλεκτροχημεία διάβρωσης. Είδη διάβρωσης. Γαλβανικά ζεύγη. Πρότυπο δυναμικό. Ρυθμός διάβρωσης - εξίσωση Faraday. Δυναμικό ημιστοιχείων σε μη-πρότυπο διάλυμα - εξίσωση Nernst. Παθητικοποίηση μετάλλων. Υποβάθμιση πολυμερών. Φθορά και ανθεκτικότητα. Υπερλιπαντικότητα.