SD2505 Biobaserade material och produkter 7,0 hp

Biomaterials and Products

OBS!

Detta är en nedlagd kurs.

Kursen behandlar materialstrukturer och egenskaper hos biopolymerer, biofibrer, och biokompositer. Dessutom behandlas naturens kompositmaterial, cellmaterial (t ex ben, trä, kork), hierarkiska materialstrukturer, biomimetiska material och produkter, ekodesign och materialval. Mikromekaniska materialmodeller är betydelsefulla i kursen.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Sista planerade examination: VT20.

Det finns inget planerat kurstillfälle.

Lärandemål

Förståelse för struktur-egenskapsrelationer i biobaserade material och produkter som t ex industriella biokompositer, trä, kork o naturfibermaterial, men också naturens kompositer, t ex i växter, ben, snäckskal och tänder. Särskilt betonas kompositers mikromekanik, kopplingen mellan material och geometrisk form för strukturmekanisk funktion, materialoptimering och principer för materialdesign.

Efter fullgjord kurs ska teknologen kunna:

  • Redogöra för olika klasser av biopolymerer och biofibrer, biokompositer, cellmaterial, deras struktur och egenskaper.
  • Förstå och använda mikromekaniska modeller för att beräkna egenskaper hos biologiska och biobaserade kompositer liksom cellmaterial.
  • Förklara skillnader mellan materialklasser i Ashbys materialdiagram (E-modul, hållfasthet, brottseghet, densitet) utifrån materialens struktur.
  • Förklara och exemplifiera begreppen funktionsgradient, hierarkisk struktur, biomimetik, ekodesign och ekoindikator.
  • Analysera och sammanfatta vetenskaplig artikel på området (engelskspråkig)

Kursens huvudsakliga innehåll

Materialklasser, biologiska fibrer (cellulosa, kitin, kollagen), biopolymerers fysik, kompositmaterialens mikromekanik, kompositer i naturen (exoskelett, skal hos snäckor o ägg, tänder, växter), biobaserade industriprodukter, cellmaterial (trä, ben, kork), geometrisk form, optimering, hierarkiska strukturer, funktionsgradienter, fogning, nedbrytning, livscykelanalys.

Behörighet

Grundkurs mekanik eller hållfasthetslära.

Litteratur

Valda kapitel ur:

Wainwright SA, Biggs WD, Currey JD, Gosline JM, Mechanical design in organisms, John Wiley and Sons, 1976

Gibson LJ, Ashby MJ, Cellular solids, Pergamon Press, 1988

Hull, D, Clyne TW, An introduction to composite materials, 2nd ed, Cambridge University Press, 1996

Berglund L, Biocomposites-lecture notes

Examination

  • LAB1 - Laboration, 1,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 2,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • TEN2 - Tentamen, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • ÖVN1 - Inlämningsuppgifter, 1,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Muntlig tentamen på första halvan av kursen (TENA; 2 hp), Skriftlig tentamen på hela kursen (TENB; 3 hp). Obligatoriska inlämningsuppgifter (ÖVN; 1 hp). Labrapporter (1 hp)

Ges av

SCI/Farkost och flyg

Examinator

Lars Berglund <blund@kth.se>

Påbyggnad

SD2500, SD2510, SD2515

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2007.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.