Polymerfysik
Polymer Physics

KASN20F, 7.5 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2018
Beslutad av: Margareta Sandahl
Datum för fastställande: 2017-10-04

Allmänna uppgifter

Avdelning: Centrum för Analys och Syntes
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: KASN20
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursen skall ge de specialkunskaper som fordras för att kunna tillgodogöra sig modern polymerfysisk litteratur och för att kunna delta i fysikaliskt inriktat forsknings- och utvecklingsarbete inom polymerframställande och polymeranvändande industri.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna beskriva och analysera allmänna koncept i polymerfysik.
• kunna generellt beskriva och förklara polymerers molekylära rörlighet som funktion av temperaturen i polymera material och polymerblandningar.
• kunna beskriva olika principer och metoder för bestämning av termiska, mekaniska, dielektriska, reologiska och fri volyms egenskaper.
• kunna relatera polymerers molekylära struktur till viktiga polymera egenskaper.
• kunna beskriva olika principer och metoder för bearbetning av polymerer och polymerkompositer.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna utföra och utvärdera enkla metoder för att fysikaliskt karakterisera polymerer, inklusive dynamisk-mekanisk spektroskopi, differentiell svep kalorimetri och kristallisationskinetik.
• kunna lösa generella problem utifrån teori när det gäller mekaniska egenskaper, tid-temperatur superposition och kristallisationskinetik.
• kunna problematisera kring komplexa flerfasiga polymersystem.
• kunna förstå och uttnyttja polymerfysiska begrepp på engelska i tal och skrift.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden ha insikter om fysikaliskt inriktad bearbetning, produktion och utvecklingsarbete inom polymerframställande och polymeranvändande industri.

Kursinnehåll

Kursen behandlar huvudområdena polymerers kristallina tillstånd, amorfa tillstånd, mekaniska och reologiska egenskaper och struktur- egenskap relationer och bearbetning. Kristallina tillståndet: mekanismen för kristallisation och smältning, morfologi, kinetik. Amorfa tillståndet: mobilitet, viskoelastiskt beteende, reptationmodellen, viskositet, glasövergång, glastillstånd, fri volym. Mekaniska och reologiska egenskaper: viskoelastiska egenskaper och modeller, linjär viskoelasticitet, moduler och viskositet, spänningsrelaxation, dynamisk mekanisk och dielektrisk analys, molekylär teori för viskoelasticitet. Samband mellan struktur och egenskaper: Smält- och glastemperatur, sampolymer, mjukgörare, fyllmedel, kristallinitet. Bearbetning: formsprutning, kontinuerlig strängsprutning, enkelskruvsextruder, dubbelskruvsextruder, blåsfolieextrudering, formblåsning, kalandrering, vakuumformning, formpressning, beläggning, fiberspinning, och pultrusion. Kursens teoretiska innehåll behandlas på föreläsningar. Studenternas förmåga att lösa polymerfysikaliska problem tränas under räkneövningar. Genom individuella inlämningsuppgifter tränas dessutom studenternas i att självständigt lösa problem. Utvalda huvudmoment i kursen belyses praktiskt genom laborationer i grupp, och genom studiebesök hos lokal polymertillverkande och polymeranvändande industri får studenterna en inblick i modern polymer bearbetning och utvecklingsarbete.

Kurslitteratur

J.M.G. Cowie, V. Arrighi: Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials, 3rd edition. CRC Press, 2008. ISBN 9780849398131.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer, övningar, studiebesök

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, skriftlig rapport, inlämningsuppgifter, seminarieföredrag av deltagarna
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav: KOO052 Material- och polymerteknologi eller KASF05 Material- och polymerteknologi eller KOO095 Funktionella material eller KASF10 Funktionella material.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: https://liveatlund.lu.se/