2 項進行中

115-1 選課時程

進行中

  • 初選第一階段 6/15 – 6/18
  • 初選第二階段 6/22 – 6/25
  • 校際選修 進行中 8/24 – 9/18
  • 初選第三階段 8/31 – 9/3
  • 開學後加退選 進行中 9/7 – 9/21
  • 逾期加退選 9/21 – 9/24
選課資源

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金屬材料

Metal Materials

學期
115-1
學分
3 學分
當期課號
516311
永久課號
ENMS20008
開課單位
材料科學與工程學系跨域學程(A)本系學生、材料科學與工程學系、材料科學與工程學系跨域學程(B)外系學生、半導體工程學系
授課教師
黃爾文
校區
光復
類別
選修
上課時間表
週二
週四
3
10:10–11:00
金屬材料
EF207(光復)
2 節連堂
4
11:10–12:00
5
13:20–14:10
金屬材料
EF207(光復)

* 根據陽明交大上課時間表所列

概述

使用課本“Phase Transformations in Metals and Alloys” 按章節教作為金屬材料課程學習的學理基礎。另會補充高年級的”材料機械性能”課程相關案例作為修課同學們未來學習所需的基礎。

先修科目

材料導論, 物理冶金, 熱力學

備註

無備註

教學方式

網站或圖書及資料庫等: 1. Florida International University Zhe Cheng 教授 (https://www.youtube.com/channel/UCX6ZAA2ANpPqRQLb6NWQ-Bw/search?query=EMA5001) 2. 清大廖建能教授線上教學(https://www.youtube.com/playlist?list=PLS0SUwlYe8cxnf6NBkLyPJ48LHhs-9LH5) 3. 劍橋Harry Bhadeshia教授線上教學 (https://www.youtube.com/c/bhadeshia123/playlists)

評分方式

期中報告30% +期末報告30% (書面與口頭各佔一半) + 平時成績 40% (作業15%+小考15%+點名…等課堂互動10%) 期中與期末報告: 每組2~3人 1. 期中報告 期中10/29以書面形式: 繳交MIT格式的四頁報告 選材於” Fundamentals of Multicomponent High-Entropy Materials”(作者Brian Cantor)第一章的案例 2. 期末書面暨口頭報告 2-1. 書面形式: 12/24之前繳交MIT格式的四頁報告 2-2. 分組口頭報告: 12/15~24 選材於”Innovations in everyday engineering materials”(作者T. DebRoy和H. K. D. H. Bhadeshia)書中的金屬案例 (可以在Bhadeshia的網頁找到資料: https://www.phase-trans.msm.cam.ac.uk/)

課程大綱

教師未提供此項資料

週次計畫
週次主題
第 1 週

預錄:課綱說明:授課進度、報告、小考、課本介紹  課本的三個版本的介紹  各章節間的關係、授課考試進度  銜接本課程的系上其他課程與線上資源  美國工程學院講座  https://livestream.com/accounts/7036396/events/9376606/videos/213107047 9/10: 學期初問卷

第 2 週

Chapter 1: Thermodynamics and Phase Diagrams – 1  Equilibrium & Entropy  Gibbs free energy  Steady state  Metastable  Le Chatelier‘s principle  Intensive vs. extensive  Temperature effects on single component system

第 3 週

Chapter 1: Thermodynamics and Phase Diagrams – 1  Pressure effects on single component system  Driving force for solidification  Binary system: ideal solution: Temperature effects Chapter 1: Thermodynamics and Phase Diagrams – 2 (預錄)  Binary system: Chemical potential, regular solution  Exothermic & Endothermic

第 4 週

Chapter 1: Thermodynamics and Phase Diagrams – 2  Activity  Real solution  Characterizations  Heterogeneous systems  Binary phase diagram  Miscibility gap  Phase diagram containing intermediate phases

第 5 週

Chapter 1: Thermodynamics and Phase Diagrams – 3  Vacancy  Phase rule  Kinetics

第 6 週

Chapter 2: Diffusion-1  Definitions  Applications & Diffusion directions  Models to describe diffusions  Interstitial diffusion  Thermal activation  Temperature effects  Fick’s 1st & 2nd Laws

第 7 週

Chapter 2: Diffusion-2  Substitutional diffusion  Self-diffusion  Diffusion coefficient  How to measure  Kirkendal effect & Darken’s equation  Atomic mobility  High-diffusivity paths

第 8 週

繳交分組書面期中報告

第 9 週

Chapter 3: Crystal Interfaces and Microstructure-1  Three interfaces  Interfacial energy derivation  Solid/Vapor interface & FCC example  Grain-boundary-migration Driving Forces  Nucleation & Growth  Grain boundary: Single-phase Interface  Special grain boundary

第 10 週

Chapter 3: Crystal Interfaces and Microstructure-2  Grain boundary migration  Alloy effects  Kinetics of grain growth  Solid/liquid interface  Interphase interfaces: coherent, incoherent, semicoherent  Second phase shape  Glissile interface  Interface migration

第 11 週

Chapter 4: Solidification-1  Additive manufacturing for solidification  Recall Chapter 3  Nucleation in pure metals  Homogeneous nucleation  Nucleation rate  Heterogenous nucleation  Nucleation at melting  Growth of a pure solid  Continuous growth  Lateral growth

第 12 週

Chapter 4: Solidification-2  Heat flow  Supercooled & Dendritic growth  Alloy solidification  Perfect mixing in liquid  Diffusional mixing in liquid  Constitutional supercooling  Cellular & dendritic solidification  Eutectic solidification  Ingot structure

第 13 週

Chapter 5: Diffusional Transformation in Solids  Review chapters for Ch. 5  Introduction  Precipitation  Homogenous nucleation  Nucleation rate in homogeneous precipitation  Nose shaped curve of nucleation rate for homogenous precipitation  Solute amounts in the alloys  Heterogeneous nucleation  Rate if heterogeneous nucleation  Precipitate growth & shape  Growth behind planar incoherent interfaces  TTT diagram

第 14 週

複習本學期的第三、四、五章; 助教講解課本習題作業

第 15 週

期末口頭報告

第 16 週

繳交書面期末報告deadline

教科書

hase Transformations in Metals and Alloys Authors: Porter, David A.; Easterling, Kenneth E.; Sherif, Mohamed

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