İTÜ
LISANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)
Dersin Adı Course Name
Metalurjide Yanma Sentezi Süreçleri Combustion Synthesis Processes in Metallurgy Kodu
(Code)
Yarıyılı (Semester)
Kredisi (Local Credits)
AKTS Kredisi (ECTS Credits)
Ders Türü (Course Type) UMT 520E Bahar
Spring 3.0 7.5 Yüksek Lisans / MSc
Lisansüstü Program (Graduate Program)
Fen Bilimleri Enstitüsü/Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ABD/Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Programı
(Graduate School of Science Engineering and Technology/Metallurgical and Materials Engineering Dept./ Extractive Metallurgy and Technologies Engineering Programme)
Dersin Türü
(Course Type) Seçmeli
(Elective) Dersin Dili
(Course Language) İngilizce (English)
Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası
Eş zamanlı yanma ve kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi reaksiyonları, ilgili termokimyasal ve makrokinetik irdelemeler (yanma tipi, hızı, yanma ilerleme modu vs), reaksiyonu etkileyen dahili (başlangıç karışımı, morfolojisi, redüktan/ısı verici/azaltıcı/modifiye edici ilaveler, başlangıç sıcaklığı, reaktör tipi vs) ve harici parametreler (makrogravite, mikrogravite, sıkıştırma), yan-ürün giderme yöntemleri, uzayda ve çevre korunumuna yönelik yanma sentezi çalışmaları, karakterizasyon çalışmaları (mikro ve makroyapı incelemeler ve analiz yöntemleri), bilgisayar destekli benzetim uygulamaları.
The simultaneous and self-propagating high temperature synthesis reactions, the related thermochemical and macrokinetic studies (combustion type, rate, propagation mode etc), interpretation of internal (initial mixtures, morphology, reducing/heat increaser/sinker/modifying agents, initial temperature, reactor type etc) and external parameters (macro/microgravity and consolidation) affecting the reactions, removal techniques of by-products, characterization techniques (micro and macrostructure investigations and analysis methods), computer simulation applications
Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet
1. Yanma Sentezi`nin metaller, alaşımlar, intermetalikler, ileri seramikler ve diğer karmaşık inorganik bileşiklerin üretimindeki uygulamalarını öğretmek.
2. Eş Zamanlı Yanma ve Kendiliğinden İlerleyen Yüksek Sıcaklık Sentezi reaksiyonlarında Başlangıç Hammadde Sistemleri, Süreç, Ürün ve Karakterizasyon incelemelerini detaylı olarak öğrenciye aktarmaktır.
1. To teach the production methods of metals, alloys, intermetallics, advance ceramics and other complex inorganic materials via Combustion Synthesis.
2. To teach the main modes of Combustion Synthesis “Self-propagation-high-temperature- synthesis” and “Simultaneous combustion” giving details on Initial Raw Materials, Process, Product and Characterization.
Dersin Öğrenme Çıktıları
(Course Learning Outcomes)
Maddeler halinde 4-9 adet
Bu dersi alan öğrenciler aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinliğini kazanırlar:
1. Kısa üretim süreci, düşük enerji tüketimi, yüksek üretkenlik sağlayan, ekolojik olarak güvenli alternatif bir üretim tekniğini öğrenme.
2. Klasik yöntemlerle elde edilen ürünlerin bu yönteme uygunluğunu inceleme.
3. Alternatif üretim tekniğindeki dezavantajları irdeleyip önlem alabilme.
4. Bu süreçlerin kütle ve enerji denge hesaplamalarını yapabilme.
5. Deneysel çalışmalarla benzetim sonuçlarını karşılaştırabilme.
The students who take this course gain knowledge, ability and proficiency in the following subjects 1. To learn an alternative production technique that is ecological safe and provides short
processing time, low energy consumption, high productivity.
2. To able to investigate the possibilities to replace the new method with classical ones for the material productions.
3. To know the disadvantages of the new method and take precautions.
4. To carry out materials and energy balance calculations.
5. To able to compare experimental and simulation results.
Kaynaklar (References)
En önemli 5 adedini belirtiniz
1. Borisov, A. A., Luca, L .D., Merzhanov, A. (2002) Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Materials. Taylor & Francis, New York.
2. Patil, K. C., Hegde, M. S., Rattan, T., Aruna, S. T. (2008) Chemistry of Nanocrystalline Oxide Materials Combustion Synthesis, Properties and Applications, World Scientific Publishing Company; edition. Singapour.
3. Munir, Z. A., Holt, J. B. (1990) Combustion and Plasma Synthesis of High- Temperature Materials . Wiley-VCH
4. Habashi, F. (1997) Handbook of Extractive Metallurgy, Vol. 1 The Metal Industry, Ferrous Metals, Wiley-VCH.
5. Weimer, A. W. (1997) Carbides, Nitrides and Boride Materials Synthesis and Processing Chapman&Hall London.
Ödevler ve Projeler (Homework & Projects)
- - Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work)
- - Bilgisayar Kullanımı
(Computer Use)
- -
Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project)
- - Diğer Uygulamalar
(Other Activities) -
Başarı Değerlendirme Sistemi
(Assessment Criteria)
Faaliyetler
(Activities) Adedi*
(Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları
(Midterm Exams)
1 %50 Kısa Sınavlar
(Quizzes) - -
Ödevler
(Homework) - -
Projeler (Projects)
- - Dönem Ödevi/Projesi
(Term Paper/Project)
- - Laboratuar Uygulaması
(Laboratory Work) - -
Diğer Uygulamalar (Other Activities)
- - Final Sınavı
(Final Exam)
1 %50
*Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Gerekli Görüldüğü Takdirde Arttırılabilir.
DERS PLANI
Hafta Konular Dersin
Çıktıları 1 Metalurjide yanma sentezlerine giriş: piroteknik, “eş zamanlı yanma” ve “kendiliğinden ilerleyen
yüksek sıcaklık sentezleri” (SHS) 1
2 Yanma sentezi termodinamiği. 1-4
3 Yanma sentezi makrokinetiği. 2-3-4
4 Yanma sentezinde reaksiyona etkileyen parametreler. 2-3-4
5 Metalotermik reaksiyonlarla klasik üretim süreçleri: 2-3-4
6 Metal ve ferroalaşımların üretimi ve kaynak teknolojisi. 2-3-4
7 Yanma sentezi ile intermetalik malzemelerin üretimleri. 2-3-4
8 Yanma sentezi ile borür, nitrür üretimi. 2-3-4
9 Yanma sentezi ile karbür ve hidrürlerin üretimi. 2-3-4
10 Yanma sentezi ile refrakter, kompleks oksitlerin ve ferritlerin üretimleri. 2-3-4
11 Yanma sentezi ile nanomalzeme üretimi. 2-3-4
12 Makrogravite, mikrogravite, sıkıştırmanın ürünlere etkisi ve uzayda yanma sentezi 2-3-4
13 Yanma sentezi ile atık geri dönüşümü 1-4
14 Yanma Sentezi Süreçleri için hesaplamalı termokimya 5
COURSE PLAN
Weeks Topics Course
Outcomes 1 Introduction to combustion synthesis processes (CS): pyrotechnics, simultaneous and self-
propagating high temperature synthesis reactions. 1
2 Thermodynamic of combustion synthesis. 1-4
3 Macrokinetic of combustion synthesis. 2-3-4
4 Parameters affecting the combustion synthesis reactions. 2-3-4
5 Classic production processes via metallothermic reactions. 2-3-4
6 Productions of metal and ferroalloys and welding technology. 2-3-4
7 Productions of intermetallics by combustion synthesis. 2-3-4
8 Productions of borides and nitrides by combustion synthesis. 2-3-4 9 Productions of carbide and hydrates by combustion synthesis. 2-3-4 10 Productions of refractories, complex oxides and ferrites by combustion synthesis. 2-3-4
11 Nanomaterials by combustion synthesis. 2-3-4
12 Effects of macro/ microgravity and consolidation during combustion synthesis. CS studies in
space. 2-3-4
13 Waste recycling by combustion synthesis 1-4
14 Computational Thermochemistry for combustion synthesis 5
Dersin Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Programı ile İlişkisi
Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar)
Katkı Seviyesi
1 2 3
i.
Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve
derinleştirebilme (bilgi). +
ii.
Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler oluşturabilme ve karşılaşılan
sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). +
iii.
Alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı, bilgi ve becerilerini eleştirel bir yaklaşımla değerlendirip, öğrenmesini yönlendirerek, bağımsız olarak yürütüp, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alıp, liderlik yaparak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği).
iv.
Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile destekleyerek, gerekli düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile de inceleyerek geliştirip ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).
v Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).
+
vi.
Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik).
1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship between the Course and Ext. Met. and Tech. Engineering Program
1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Yrd. Doç. Dr. Cevat Bora DERİN
Tarih (Date) 29.06.2011
İmza (Signature)
Program Outcomes Level of
Contribution
1 2 3
i. Grasping interdisciplinary interaction related to one’s area and developing and intensifying the current and high knowledge in that area based upon the competency in undergraduate level (knowledge).
+ ii. By means of ability to use theoretical and practical information related to one’s area, to combine
and interpret them with information from different disciplines producing new information and
solving the faced problems by related searching methods (skill). +
iii. By means of the ability to critically analyze knowledge, skills and also a study related to one’s area that requires expertise on that area, directing and continuing independently, developing new strategies for the problems that are not foreseen and taking the responsibilities together with fulfilling the leader role, the ability to produce solutions for that problems (competence to work independently, competence to take responsibility, competence to learning).
iv. By means of the ability to promote current development and studies by supporting with qualitative and quantitative data and to use computer software together with information and communication technologies with a required level, critical analyzing, developing and altering, if required, social relationships and the norms directing these relationships, establishing written oral and visual communication with groups within one’s or different fields (communication and social competency).
v. Proficiency in a foreign language –at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written, oral and visual communication with that language for presenting one’s studies in the international environment (communication and social competency).
+ vi. By means of the ability to inspect the steps like gathering, interpreting, implementing and
announcing related data with the one’s area by overseeing scientific, cultural and ethical norms, teaching these norms, developing strategy, policy and action plans in related subjects and evaluating the obtained results by making the use of quality processes, using the gathered information and solving problems and/or implementation skills in the interdisciplinary strategies (area specific competency).
DERS YÜKÜ HESAPLAMA FORMU
Dersin Kodu UMT 520E Dersin Adı Metalurjide Yanma
Sentezi Süreçleri Dersin Dili İngilizce Dersin Kredisi 3 (3+0+0) Dersin ECTS Kredisi 7,5
Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 TOPLAM
Saat Kazanılan
Beceri (çıktılar)
1 1,4 2,3,4 2,3,4 2,3,4 2,3,4 2,3,
4
2,3,4 2,3,4 2,3,4 2,3,4 2,3,4 1,4 5 ‐ ‐ ‐ ‐
Haftalık Ders (Saat)
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ‐ ‐ ‐ 42
Laboratuar (Saat)
‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Uygulama (Saat)
‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Dersle ilgili Sınıf dışı Etkinlikler (saat)
‐ 4
4 4
4
4
4 4 5
6 7 7 7
4
‐ ‐ ‐ 64
Sınavlar ve Sınava Hazırlık (saat)
‐
4 4
4 4 5
7 5
5
4 5
4 5
4 7 7 9+2
Final Sınavı
85
Toplam Saat
3 11 12 14 11 15 11 14 15 11 12 11 15 11 7 7 11 191
Ders
Değerlendirme Sistemi
1 Yıliçi Sınav (%50), Final Sınavı (%50)
Ders Çıktıları
Bu dersi alan öğrenciler aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinliğini kazanırlar:
1. Kısa üretim süreci, düşük enerji tüketimi, yüksek üretkenlik sağlayan, ekolojik olarak güvenli alternatif bir üretim tekniğini öğrenme.
2. Klasik yöntemlerle elde edilen ürünlerin bu yönteme uygunluğunu inceleme.
3. Alternatif üretim tekniğindeki dezavantajları irdeleyip önlem alabilme.
4. Bu süreçlerin kütle ve enerji denge hesaplamalarını yapabilme.
5. Deneysel çalışmalarla benzetim sonuçlarını karşılaştırabilme.
Tarih 29.06.2011
Formu Hazırlayan
Yrd. Doç. Dr. Cevat Bora DERİN
Formu Onaylayan
Not: Bu ders için ECTS Kredi hesabı:
191/ 25,5* = 7,49 ≈ 7,5 ________________________
* İTÜ için hesaplanan değerdir.
