CEN2005 Materials ScienceBahçeşehir ÜniversitesiAkademik Programlar BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİÖğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal YeterliliklerBologna Komisyonu
BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: CEN2005
Ders İsmi: Malzeme Bilimi
Ders Yarıyılı: Bahar
Ders Kredileri:
Teorik Pratik Kredi AKTS
4 0 4 6
Öğretim Dili: English
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Non-Departmental Elective
Dersin Seviyesi:
Lisans TYYÇ:6. Düzey QF-EHEA:1. Düzey EQF-LLL:6. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi İREM ŞANAL
Dersi Veren(ler):
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Bu dersin amacı temel malzeme türlerinin (metalik, seramik, polimerik), kompozitlerin ve yapı malzemelerinin yapılarını ve her tür malzeme için malzeme özellikleri ile yapı arasındaki ilişkileri belirlemektir. Mühendislik malzemelerinin malzeme özelliklerine bağlı olarak, çeşitli alanlarda uygulamalarını ve kullanımlarındaki sınırlamaları değerlendirilecektir. Çeşitli yapı malzemelerini ve önemli özellikleri ile korozyonun ve korozyon önlemenin ilkeleri irdelenecektir.
Dersin İçeriği: Malzeme bilimine giriş. Metalik kristallerin yapıları. Metalik kristallerdeki kusurlar. Difüzyon. Metallerin mekanik özellikleri. Plastik şekil değiştirme ve güçlendirme mekanizmaları. Malzemelerde hasar. Faz diyagramları. Demir esaslı ve demir dışı alaşımlar ve uygulama alanları. Demir dışı alaşımlar ve uygulama alanları. Seramiklerin yapıları ve özellikleri. Önemli seramik malzemeler ve uygulamaları. Polimerlerin yapısı ve mekanik özellikleri. Polimerlerin türleri ve uygulamaları. Kompozit malzemeler ve uygulamaları. Malzemelerin ısıl özellikleri.
Malzemelerin korozyonu ve bozulması. Yapı malzemeleri.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Öğrenme Kazanımları
1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
Öğrenme Yetkinliği
Alana Özgü Yetkinlik
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1)
1) GİRİŞ. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği. Malzeme bilimi ve mühendisliğinin bileşenleri ve aralarındaki ilişkiler. Malzemelerin sınıflandırılması. Katılarda atomik bağlar. Bağlanma kuvvetleri ve enerjileri. Birincil atomlar arası bağlar. İkincil bağlanma.
2) KRİSTALİN KATILARIN YAPISI. Temel kavramlar. Birim hücreler. Kristal sistemleri. Kristalografik noktalar ve yönler. Tek kristaller ve polikristalin malzemeler. Anizotropi. Metalik kristal yapılar. Çok biçimlilik ve allotropi.
3) METALİK KRİSTALLERDE KUSURLAR. Nokta hataları. Doğrusal kusurlar. Arayüzey kusurları. Toplu veya hacim hataları.
4) METALLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ. Gerilme ve şekil değiştirme kavramları. Gerilim testleri ve sıkıştırma testleri. Elastik deformasyonda gerilme-şekil değiştirme davranışı, esneklik modülü. Malzemelerin elastik özellikleri. Anelastisite. Plastik bozulma. Çekme özellikleri. Plastik deformasyon sonrası elastik geri kazanım. Sertlik ve sertlik test teknikleri.
5) DİSLOKASYONLAR VE GÜÇLENDİRME MEKANİZMALARI. Dislokasyonlar ve plastik deformasyon. Tane boyutunun küçültülmesi ile metallerin güçlendirilmesi. Katı çözelti güçlendirmesi. Gerinim sertleşmesi.
6) MALZEMELERDE HASAR. Kırığın temelleri. Sünek kırılma. Gevrek kırılma. Kırılma tokluğu testi. Yorgunluğun temelleri. Yorulma sınırı, yorulma mukavemeti ve yorulma ömrü. Yorgunluk ömrünü etkileyen faktörler. Genelleştirilmiş sünme davranışı. Stres ve sıcaklığın sürünme üzerine etkileri.
7) FAZ DİYAGRAMLARI. Bileşenler, sistemler, fazlar, mikro yapılar. İkili izomorf sistemlerin faz dengeleri ve denge faz diyagramları. Faz diyagramlarının yorumlanması. İkili ötektik sistemlerin faz diyagramları. Ötektoid reaksiyonu. Demir-karbon sistemine giriş: Demir - demir karbür faz diyagramı.
8) Arasınav
9) METAL ALAŞIMLARININ ÇEŞİTLERİ VE UYGULAMALARI. Demir alaşımları: çelikler ve dökme demirler. Demir dışı alaşımlar: bakır ve alaşımları, alüminyum ve alaşımları, magnezyum ve alaşımları, titanyum ve alaşımları, refrakter metaller.
10) SERAMİK YAPILARI, ÖZELLİKLERİ VE UYGULAMALARI. Seramiklerin kristal yapıları. Karbonlar. Seramikte kusurlar. Seramiklerin mekanik özellikleri. Gözlük. Cam-Seramik. Kil ürünler, Refrakterler. Aşındırıcılar. Çimentolar.
11) POLİMERLERİN YAPILARI, ÖZELLİKLERİ VE UYGULAMALARI. Polimer moleküllerinin kimyası. Moleküler ağırlık. Moleküler şekil, moleküler yapı, moleküler konfigürasyon. Termoplastik ve ısıyla sertleşen polimerler. Kopolimerler. Polimer kristalliği.
12) POLİMERLERİN YAPILARI, ÖZELLİKLERİ VE UYGULAMALARI. (devam) Polimerlerin mekanik davranışı. Viskoelastik materyaller ve dinamik davranış. Erime ve cam geçiş olayları. Polimer çeşitleri. Polimerlerin muhtelif uygulamaları.
13) KOMPOZİTLER- Kompozitlerin genel özellikleri ve sınıflandırılması. Parçacık takviyeli kompozitler. Somut. Elyaf takviyeli kompozitler. Yapısal kompozitler.
14) MALZEMELERİN KOROZYONU VE KORUNMASI. Elektrokimyasal hususlar. Elektrot potansiyelleri. Standart EMF serisi. Konsantrasyon ve sıcaklığın hücre potansiyeline etkisi. Galvanik seri. Edilgenlik. Korozyon şekilleri. Korozyon ortamları. Korozyon önleme. Polimerlerin bozulması.

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: 1) Materials Science and Engineering, Eighth Edition, Callister W.D., Rethwisch D.G., Wiley, 2011 ISBN: 978-0-470-50586-1.
Diğer Kaynaklar: 1) The Science and Engineering of Materials, Askeland D.R., Phule P.P., Thomson, 2006 ISBN: 0-495-24442-2.

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları
Program Kazanımları
1) Matematik, fen bilimleri ve bilgisayar mühendisliğine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi.
2) Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi.
4) Bilgisayar mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya bilgisayar mühendisliği araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Matematik, fen bilimleri ve bilgisayar mühendisliğine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi.
2) Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. 2
3) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. 3
4) Bilgisayar mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya bilgisayar mühendisliği araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. 3
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. 2
7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Ara Sınavlar 1 % 50
Final 1 % 50
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 50
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 50
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Sınıf Dışı Ders Çalışması 15 7 105
Ödevler 1 6 6
Ara Sınavlar 1 2 2
Final 1 2 2
Toplam İş Yükü 157