K-INFO
HU
EN
Belépés
Tantárgy » BMEVEFAM307
Régebbi verziók TAD letöltése (PDF)

Polimerkeverékek és kompozitok

Blends and composites
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Polimerkeverékek és kompozitok
Blends and composites
Tantárgykód BMEVEFAM307
Tantárgyjelleg —
Képzési szint —
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló) — — —
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 3
Tantárgyfelelős
Dr. Bódiné Fekete Erika
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Kar Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Tantárgy weboldala http://www.mua.bme.hu/hallgatok/letoltesek/NYILVANOS_TARTALOM/keverekek_kompozitok/
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege —
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram
  1. A keverékek és kompozitok jelentősége, alkalmazási területek, fejlődési tendenciák, irányok. Típusok: polimer keverékek, töltőanyagot tartalmazó polimerek, szálerősítésű kom­pozitok. Az egyes csoportokon belüli terméktípusok, az elérhető tulajdonságok és lehetséges alkalmazási területek. Az három típusra általánosan érvényes szempontok, tényezők, törvényszerűségek. A tárgy felépítése, fontosabb kérdései.
  2. Töltőanyagot tartalmazó polimerek. Az alkalmazott polimerek és töltőanyagok típusai. A legfontosabb töltőanyag jellemzők és hatásuk a kompozit tulajdonságaira. A töltőanyagok hatása a kristályos polimerek szerkezetére és a kompozit jellemzőire.
  3. Határfelületi kölcsönhatások. A határfázis tulajdonságai, a határréteg vastagsága, a határfelület nagysága és a kölcsönhatás erőssége. Nedvesítés, termodinamikai és kinetikai feltételek. A tulajdonságok előrejelzése, modellek: viszkozitás, modulus, folyási jellemzők, szilárdság, törési ellenállás, ütésállóság. Felületkezelés. Nem-reaktív felületkezelés, felületaktív anyagok. Felület és borítottság, a kezelés hatékonysága, optimális kezelőszer mennyiség. Reaktív felületkezelés, kovalens kötések kialakításának feltételei. Funkcionalizált polimerek alkalmazása, interdiffúzió, fizikai térháló.
  4. A töltőanyagot tartalmazó polimerek szerkezete. Aggregáció. Az aggregáció függése a töltőanyag tulajdonságaitól, szemcseméret, felületi feszültség. Az aggregáció mértékének meghatározása. Az aggregáció hatása a tulajdonságokra, törésiniciálás. A feldolgozás hatása, a homogenitás javítása. Szegregáció, tördelődés. Anizotrop töltőanyagok orientációja és orientáció eloszlása. Az orientáció függése a feldolgozási technológiától. Az orientáció hatása a tulajdonságokra. Összetett hatások, esetanalízis.
  5. Nanokompozitok. Típusok, előállítási módszerek. Várakozások és tények. Egy, két és háromdimenzióban nanoméretű társítóanyagot tartalmazó kompozitok. Rétegszilikát nanokompozitok. Felületkezelés és határfelületi kölcsönhatások. Diszpergálás és exfoliáció. Hierarchikus szerkezet: szemcse, taktoid, lemez, szilikát térháló. A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata. A mikro és nanokompozitok összehasonlítása. Felületkezelés és határfelületi kölcsönhatások. További fejlődési lehetőségek, lehetséges alkalmazások.
  6. Polimerek elegyíthetősége, fázisdiagram. Az elegyíthetőséget meghatározó tényezők, entrópia és entalpia, kölcsönhatások. Az elegyíthetőség leírására szolgáló modellek. Az elegyíthetőség becslésére szolgáló mérési módszerek: üvegesedési hőmérséklet, mikroszkópia, szórási és egyéb módszerek. Nem elegyedő polimerek keverékei, összeférhetőség. Lehetséges és leggyakoribb szerkezetek, fázisinverzió.
  7. Összefüggés az összeférhetőség, a szerkezet és a keverékek tulajdonságai között. A tulajdonságok összetételfüggését leíró modellek: viszkozitás, modulus, folyási jellemzők, szilárdság és ütésállóság. A diszpergált fázis jellemző mérete, a méret függése az összeférhetőségtől. A feldolgozás hatása a diszpergált fázis jellemző méretére. A tulajdonságok függése a mérettől, érintkező felületek, kölcsönhatás.
  8. Az összeférhetőség javítása kémiai és fizikai módszerekkel, fázisközvetítők, módosított polimerek. Specifikus csoportok és reakciók. A fázisközvetítők hatása a szerkezetre és a tulajdonságokra. Kopolimerek, a mólsúly és a szerkezet hatása, kritikus micella koncentráció; a nyírás hatása. Keverékkészítés. Általános szempontok, kapilláris szám. Belső keverő, egy- és kétcsigás extruder.
  9. Szálerősítésű kompozitok előállításához használt anyagok, komponensek. Hőre lágyuló és térhálós mátrixok, összehasonlítás. Szálak: üveg, szén és szerves szálak. Határfelületi kölcsönhatások, felületkezelés, a határréteg szerkezete. A határfelületi kölcsönhatás erősségének meghatározására szolgáló módszerek.
  10. Természetes szálak alkalmazása kompozitokban. Előnyök és hátrányok. Nedvességfelvétel, biológiai hatások, kölcsönhatás. A kölcsönhatások módosítása, feldolgozhatóság és feldolgozás. A szálak módosítása, nem-reaktív és reaktív felületkezeléssel, impregnálás, kémiai módosítás. Faliszt tartalmú kompozitok, mikrokristályos cellulóz.
  11. A szálerősítésű kompozitok szerkezete. végtelen és rövidszál erősítés. Üregek. Mikro­me­cha­nikai deformációs folyamatok: határfelületek elválása, szálkihúzás, mátrixrepedezés, szálbehajlás. A tulajdonságokat meghatározó tényezők, merevség, szilárdság. tönkremenetel, tervezési szempontok: maximális feszültség vagy deformáció, maximális munka, feszültségek kölcsönhatása. A kompozitok alkalmazása.
  12. Feszültségkoncentráció, termikus feszültségek, adhézió. A mik­ro­me­cha­ni­kai deformációk típusai: nyírási folyás, mikro­re­pe­de­zés, határfelületek elválása, ka­vi­tá­ció. A deformációk bekö­vetke­zésé­nek kritériumai, kompetitív folyamatok. Mik­ro­me­cha­ni­kai deformációk és makroszkopikus tulajdonságok.
a tantárgy célja megismertesse a hallgatókat a heterogén rendszerek előállításának és alkalmazásának alapelveivel. Kisebb terjedelemben foglalkozik az elasztomerrel módosított ütésálló polimerekkel és egyéb polimer keverékekkel és részletesebben a töltőanyagot tartalmazó, illetve szálerősítésű rendszerekkel. Foglalkozik az utóbbi években nagy érdeklődést kiváltó új anyagokkal, a nanokompozitokkal és a természetes szállal erősített kompozitokkal. Ismerteti ezek potenciális lehetőségeit, illetve a kutatás-fejlesztés során felmerülő nehézségeket, az alkalmazást esetenként akadályozó tényezőket. A tárgy különleges figyelmet szentel az ilyen rendszerekben rendkívül fontos szerkezet-tulajdonság összefüggéseknek és a határfelületi kölcsönhatások szerepének.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás
Ismeri a társított polimer rendszerekhez kapcsolódó fizikai, kémiai és műszaki elméletet és gyakorlatot. Ismeri a társított polimer rendszerekben alkalmazott anyagok tulajdonságait és a társított rendszerek jellemzőit meghatározó tényezőket.
Képességek
Képes a társított polimer rendszerek alkalmazása során felmerülő problémák megértésére. Képes új társított rendszerek kifejlesztésében való részvételre.
Attitűd
Fejleszti a társított rendszerek alkalmazása során felismerő és -megoldó készséget.
Autonómia és felelősség
Társított rendszerek kifejlesztésében során önállóan és kezdeményezően lép fel.

Oktatási módszertan

előadás.

Tanulástámogató anyagok

Online források
Paul, D.R., Bucknall, C.B.: Polymer Blends, Wiley, New York, 2000; Rothon, R.N.: Particulate-Filled Polymers, Rapra Technol., Shawbury, 2003; Pilato, L.A., Michno, M.J.: Advanced Composite Materials, Springer, Berlin, 1994; Pinnavaia, T.J., Beall, G.W.: Polymer-Clay Nanocomposites, Wiley, Chichester, 2000; Pukánszky, B.: Polimer keverékek és kompozitok, MGT, Budapest, 2003

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
fizikai kémia, műanyagok, műanyagok fizikája és feldolgozása.
Általános szabályok
Követelmények: a.       A szorgalmi időszakban: az előadások látogatása (nem kötelező, de célszerű). b.       A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga. Pótlási lehetőségek: ismételt vizsga. Konzultációk: kérdések az órán, vagy bármikor a tanszéken.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás
Név: Beosztás: Tanszék, Int.: Pukánszky Béla Egyetemi tanár Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Ajánlott tantárgyak
részvétel az előadásokon, és kb. 60 óra/félév otthoni munka.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés
Kar Képzés Tanterv Mintatantervi jelleg Elsődleges
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve kötelezően választható nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar műanyag- és száltechnológiai mérnöki Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar műanyag- és száltechnológiai mérnöki Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty Default Program Default Curriculum — nem