Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Głównym celem kształcenia jest zapoznanie studentów z: - podstawową wiedzą w zakresie budowy i właściwości materiałów ze szczególnym uwzględnieniem ich zastosowania w medycynie - podstawową wiedzą w zakresie technologii inżynierii powierzchni - zastosowaniem wybranych grup materiałów w medycynie oraz czynnikach związanych z ich korozją - zaawansowaną wiedzę w zakresie wybranych procesów inżynierii powierzchni m.in. natryskiwania cieplnego i azotowania oraz PVD i CVD ze szczególnym uwzględnieniem ich zastosowania w medycynie

Ogólne informacje o zajęciach: Zajęcia mają zapoznać studentów z podstawowymi zagadnieniami inżynierii powierzchni, ogólnej charakterystyki procesów obróbki powierzchniowej, nakładania powłok a także zastosowaniem wybranych procesów wytwarzania w biomateriałach. Zajęcia będą realizowane w postaci wykładów i laboratoriów

Inne: Thomas, Sabu, Biomaterial Applications, Apple Academic Press, 2014

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	J. Marciniak	Biomateriały	Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.	2013
2	M. Blicharski	Inżynieria powierzchni	WNT, Warszawa.	2020

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

Torbicz Władysław

Inżynieria Biomedyczna Podstawy i Zastosowania, Tom 4 Biomateriały

Wydawnictwo EXIT.

2017

Literatura do samodzielnego studiowania

1	K. Adamska, A. Voelkel	Biomateriały	Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań.	2011
2	Jarosław Jakubowicz	Obróbka powierzchniowa biomateriałów tytanowych.	Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej.	2019

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Wymagane uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Znajomość podstawowych zagadnień dotyczących budowy wewnętrznej i typowych właściwości materiałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych. Znajomomość podstawowych procesów inżynierii powierzchni

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność samokształcenia. Umiejętność rozwiązywania problemów technologicznych i naukowych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Umiejętność współdziałania i pracy w grupie. Świadomość wagi i zrozumienie skutków i aspektów pozatechnicznych działalności inżynierskiej

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Posiada pogłębioną wiedzę dotyczącą budowy wewnętrznej materiałów metalicznych, ceramicznych, polimerowych i kompozytowych oraz ich właściwości istotnych w zastosowaniach biomedycznych.	wykład	kolokwium	K_W02+++	P7S_WG
02	Posiada podstawową wiedzę w zakresie procesów inżynierii powierzchni, procesów natryskiwania cieplnego, procesów obróbki cieplno-chemicznej w szczególności procesów azotowania i ich zastosowania w medycynie.	wykład	kolokwium	K_W02++ K_U01+ K_K05+	P7S_KK P7S_KR P7S_UW P7S_WG
03	Potrafi ocenić wpływ warunków procesów inżynierii powierzchni na mikrostrukturę i włąściwości obrabianych materiałów w kontekście ich zastosowań biomedycznych.	laboratorium	raport pisemny	K_U01++ K_U03++ K_K05++	P7S_KK P7S_KR P7S_UW
04	Potrafi dobrać metody i warunki badań mikrostruktury i właściwości materiałów stosowanych w biomedycynie oraz przeprowadzić analizę i zinterpretować ich wyniki.	laboratorium	raport pisemny	K_U01++ K_U03++ K_K05++	P7S_KK P7S_KR P7S_UW

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Stopy tytanu - zastosowanie w biomedycynie, obróbka powierzchniowa.	W01, L01	MEK01 MEK04
2	TK02	Biodegradowalne stopy magnezu, stopy innych metali stosowanych w inżynierii biomedycznej.	W02, L02	MEK01 MEK04
2	TK03	Materiały ceramiczne, polimerowe i kompozytowe stosowane w inżynierii biomedycznej.	W03, L03	MEK01 MEK04
2	TK04	Wprowadzenie do inżynierii powierzchni - podział i charakterystyka procesów.	W04, L04	MEK02 MEK03 MEK04
2	TK05	Natryskiwanie cieplne - charakterystyka procesu i jego zastosowanie w medycynie.	W05, L05	MEK02 MEK03
2	TK06	Obróbka cieplno-chemiczna i jej zastosowanie w medycynie w szczególności azotowania jarzeniowego.	W06, L06	MEK02 MEK03
2	TK07	Procesy PVD i ich zastosowanie w medycynie.	W07, L07	MEK02 MEK03
2	TK08	Wytwarzania warstw ceramicznych w procesie PS-PVD i ich zastosowanie w medycynie.	W08, L08	MEK02 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)	Przygotowanie do kolokwium: 2.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 1.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 1.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 2.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 2.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 2.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)	Przygotowanie do konsultacji: 3.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Kolokwium weryfikuje osiągnięcie modułowych efektów kształcenia MEK01, MEK02. Pozytywny wynik kolokwium uzyskuje student, który otrzyma przynajmniej 50% punktów.
Laboratorium	Obserwacja wykonawstwa zadań praktycznych oraz sprawozdania z poszczególnych ćwiczeń weryfikują umiejętności studenta określone modułowymi efektami kształcenia MEK03, MEK04. Pozytywny wynik uzyskuje student, który otrzyma przynajmniej 40% punktów w ciągu semestru.
Ocena końcowa	Na ocenę końcową składa się 50% oceny MEK01, MEK02 oraz 50% oceny MEK03, MEK04. Wynik punktowy zostanie przeliczony na ocenę wg następującej skali: 45-59,5% - 3.0 (dst.), 60-66,9% - 3,5 (+dst), 67-74,9% - 4,0 (db), 75-84,9% - 4,5 (+db), 85% i więcej - 5,0 (bdb).

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
Pytania-wykład.pdf

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
Pytania-LAB.pdf

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	M. Drajewicz; K. Dychtoń; K. Gancarczyk; M. Góral; A. Gradzik; J. Jopek; B. Kościelniak; T. Kubaszek; M. Mokrzycka; M. Poręba; A. Przybyło; M. Pytel	The Influence of Plasma Nitriding Process Conditions on the Microstructure of Coatings Obtained on the Substrate of Selected Tool Steels	2024
2	M. Drajewicz; M. Góral; J. Jopek; B. Kościelniak; T. Kubaszek; K. Ochał	The Structure of Boride Diffusion Coatings Produced on Selected Grades of Structural Steels	2024
3	M. Drajewicz; W. Głuchowski; M. Góral; P. Kwaśniewski; M. Mokrzycka; A. Przybyło	The influence of plasma nitriding on the microstructure of X153CrMoV12 and X165CrV12 steels	2024
4	M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek; D. Stawarz	The Influence of Plasma Spraying Parameters on Microstructure and Porosity of Bronze-Polyester Coatings for Plain Bearings Applications	2024
5	R. Albrecht; K. Gancarczyk; A. Gradzik; A. Kawalec; M. Kawalec; B. Kościelniak; M. Motyka; D. Szeliga; W. Ziaja	The Effect of Re Content on Microstructure and Creep Resistance of Single Crystal Castings Made of Nickel-Based Superalloys	2024
6	K. Gancarczyk; M. Góral; T. Kubaszek; K. Szymkiewicz	Effect of plasma spraying parameters on microstructure and thickness and porosity of WC-CrC-Ni coatings deposited on titanium	2023
7	K. Gancarczyk; N. Gancarczyk; M. Góral; A. Gradzik; B. Kościelniak	Wpływ metody napawania laserowego oraz TIG na mikrostrukturę i twardość napoiny Stellite 694 na podłożu z nadstopu DS200+Hf	2023
8	M. Drajewicz; K. Dychtoń; K. Gancarczyk; W. Gluchowski; M. Góral; A. Gradzik; J. Jopek; B. Kościelniak; T. Kubaszek; P. Kwasniewski; M. Mokrzycka; K. Ochał	The Influence of Industrial-Scale Pack-Boroding Process Time on Thickness and Phase Composition of Selected Cold-Work Tool Steels	2023
9	M. Drajewicz; K. Gancarczyk; M. Góral; T. Kubaszek; A. Słyś; D. Szczęch	The influence of HV-APS process parameters on microstructure and erosion resistance of metalloceramic WC-CrC-Ni coatings	2023
10	M. Drajewicz; M. Góral; J. Jopek; B. Kościelniak; M. Mokrzycka; K. Ochał	High Temperature Protective Coatings for Aeroengine Applications	2023
11	M. Drajewicz; M. Góral; W. Graboń; K. Grochalski; T. Kubaszek	The Concept of WC-CrC-Ni Plasma-Sprayed Coating with the Addition of YSZ Nanopowder for Cylinder Liner Applications	2023
12	M. Góral; B. Kościelniak; M. Woźniak	The Formation of Al-Si Aluminide Coatings by Pack Cementation Method on TNM-B1 Intermetallic Alloy	2023
13	M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek; F. Płoszaj; A. Przybyło; D. Sasiela	The erosion resistance of Cr/CrN multilayer coating deposited using industrial Arc-PVD process for compressor blades application	2023
14	M. Góral; J. Jopek; M. Mokrzycka; K. Ochał; A. Słyś	Modern materials used for environmental barrier coatings – a review	2023
15	M. Góral; T. Kubaszek	Powłokowa bariera cieplna na podłożu ze stopów tytanu typu γ-TiAl oraz sposób jej wytwarzania	2023
16	M. Góral; Ł. Kuczek; S. Puchlerska; T. Trzepieciński; M. Wiewióra; K. Żaba	Analysis of Tribological Performance of New Stamping Die Composite Inserts Using Strip Drawing Test	2023
17	P. Bała; B. Dubiel; R. Dziurka; M. Gajewska; P. Ledwig; H. Pasiowiec; M. Poręba; M. Wróbel; W. Ziaja	Effect of creep deformation on the microstructure evolution of Inconel 625 nickel-based superalloy additively manufactured by laser powder bed fusion	2023
18	P. Cichosz; M. Drajewicz; M. Góral; A. Majka; W. Nowak; J. Sęp; R. Smusz	Design of Newly Developed Burner Rig Operating with Hydrogen Rich Fuel Dedicated for Materials Testing	2023
19	R. Cygan; S. Fuglewicz; M. Gromada; M. Motyka; D. Szeliga; W. Ziaja	Study of Solidification Process of Ni-Based Superalloy Castings Manufactured in Industrial Conditions with the Use of Novel Thermal Insulating Module Technique	2023
20	W. Ziaja; P. Zielińska	Experimental Study of Mechanical Properties of Selected Polymer Sandwich Composites	2023
21	A. Kawalec; W. Ziaja	Dwell Fatigue Behavior of Two-Phase Ti-6Al-4V Alloy at Moderate Temperature	2022
22	M. Drajewicz; K. Dychtoń; M. Góral; T. Kubaszek; K. Ochał; P. Rokicki; M. Wierzbińska	The microstructure and thermal properties of Yb2SiO5 coating deposited using APS and PS-PVD methods	2022
23	M. Drajewicz; K. Dychtoń; M. Góral; T. Kubaszek; P. Pędrak; M. Wierzbińska	The Influence of Reactive PS-PVD Process Parameters on the Microstructure and Thermal Properties of Yb2Zr2O7 Thermal Barrier Coating	2022
24	M. Drajewicz; K. Dychtoń; W. Gluchowski; M. Góral; A. Gurak; J. Jopek; A. Kawecki; B. Kościelniak; T. Kubaszek; P. Kwasniewski; M. Lagoda; K. Ochał; A. Przybyło; M. Woźniak	The Diffusion Coatings for Industrial Tool Application	2022
25	M. Drajewicz; M. Góral; M. Poręba; M. Pytel; W. Ziaja	Modification of the Cu-ETP copper surface layer with chromium by physical vapor deposition (PvD) and diffusion annealing	2022
26	M. Drajewicz; M. Góral; T. Kubaszek; A. Słyś; P. Zgódka	The influence of selected plasma spraying parameters on microstructure and porosity of molybdenum coating	2022
27	M. Drajewicz; M. Góral; T. Kubaszek; K. Ochał; M. Poręba	Structure and thickness of Y2O3 coatings deposited by plasma spray physical vapour deposition (PS-PvD) method on graphite	2022
28	M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek	Thermal Spraying of MCrAlY Overlay Coating Using New Ethanol-Fueled HVOF Gun	2022
29	M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek; P. Monteiro; P. Sosnowy; M. Woźniak	The formation of Si-aluminide coating formed by plasma spraying and subsequent diffusion annealing on Ti-Al-7Nb intermetallic alloy	2022
30	M. Góral; T. Kubaszek; K. Ochał; M. Pytel	Dyfuzyjna warstwa aluminidkowa oraz sposób jej wytwarzania	2022
31	M. Góral; T. Kubaszek; P. Pędrak	Influence of air plasma spraying process parameters on the thermal barrier coating deposited with micro- and nanopowders	2022
32	W. Cmela; M. Drajewicz; M. Góral; T. Kubaszek; P. Pędrak	The Formation of Two-Layer YSZ Ceramic Coatings Produced in Single Step PS-PVD Process	2022
33	J. Barczyk; D. Bochenek; G. Dercz; M. Góral; T. Kubaszek; J. Maszybrocka; I. Matuła; M. Pudełek; D. Ryszawy; S. Stach; M. Szklarska	Characterization of YSZ Coatings Deposited on cp-Ti Using the PS-PVD Method for Medical Applications	2021
34	M. Drajewicz; D. Dziadosz; M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek	The Isothermal Oxidation of MCrAlY Protective Coatings	2021
35	M. Drajewicz; K. Dychtoń; M. Góral; P. Pędrak	Synthesis of Gd2Zr2O7 Coatings Using the Novel Reactive PS-PVD Process	2021
36	M. Drajewicz; K. Gancarczyk; M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek; M. Poręba	The Formation of Columnar YSZ Ceramic Layer on Graphite by PS-PVD Method for Metallurgical Applications	2021
37	M. Drajewicz; M. Gajewski; M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek	Microstructure and Oxidation Resistance of Thermal Barrier Coatings with Different Ceramic Layer	2021
38	M. Drajewicz; M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek; K. Ochał; M. Pytel; P. Wierzba; R. Wojtynek	The Influence of Process Parameters on Structure and Phase Composition of Boride Coatings Obtained on X39CrMo17-1 Stainless Steel	2021
39	M. Drajewicz; M. Góral; M. Kobylarz; T. Kubaszek; M. Pytel	Thermal Barrier Coating Deposited Using the PS-PVD Method on TiAl-Nb-Mo Intermetallic Alloy with Different Types of Bond Coats	2021
40	M. Drajewicz; M. Góral; T. Kubaszek; P. Pędrak; M. Pytel	The Influence of Process Parameters on Structure of YSZ Coating Deposited by Plasma Spraying on AISI 316L Stainless Steel Surface by APS Method and on Ti6Al4V Titanium Alloy Surface by PS-PVD Method	2021
41	M. Drajewicz; M. Góral; T. Kubaszek; Ł. Nieużyła; K. Ochał; M. Pytel; W. Simka	Microstructure of Aluminide Coatings Modified by Pt, Pd, Zr and Hf Formed in Low-Activity CVD Process	2021
42	M. Drajewicz; M. Góral; T. Kubaszek; Ł. Nieużyła; M. Pytel; W. Simka	The new concept of thermal barrier coatings with Pt + Pd/Zr/Hf-modified aluminide bond coat and ceramic layer formed by PS-PVD method	2021
43	M. Góral; A. Iqbal; S. Jucha; P. Kałamarz; B. Mendala; D. Migas; M. Mikuśkiewicz; G. Moskal	The Si influence on the microstructure and oxidation resistance of Ti-Al slurry coatings on Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy	2021
44	M. Góral; T. Kubaszek; M. Poręba; M. Wierzbińska	Deposition of YSZ Layer by PS-PVD on Different Materials	2021
45	P. Borowski; M. Drajewicz; M. Góral; T. Kubaszek	Thermal Barrier Coatings for Molybdenum Produced Using Nanopowders	2021
46	P. Cichosz; M. Drajewicz; M. Góral; B. Kościelniak; T. Kubaszek; M. Pytel; P. Wierzba	The Duplex Coating Formation Using Plasma Nitriding and CrN PVD Deposition on X39CrMo17-1 Stainless Steel	2021
47	A. Baran-Sadleja; M. Motyka; K. Ślemp; W. Ziaja	The effect of plastic deformation on martensite decomposition process in Ti-6Al-4V alloy	2020
48	K. Kubiak; M. Motyka; J. Sieniawski; W. Ziaja	Cyclic creep behaviour of two-phase Ti-6Al-2Mo-2Cr alloy	2020
49	M. Drajewicz; M. Góral; T. Kubaszek; K. Ochał	The influence of deposition technique of aluminide coatings on oxidation resistance of different nickel superalloys	2020
50	M. Góral; G. Mrówka-Nowotnik	Protective coatings for aluminium die casting moulds and continuous casting moulds-a review	2020
51	M. Góral; T. Kubaszek; M. Pytel; R. Swadzba	The TGO formation in overaluminized TBC obtained using plasma spray physical vapour deposition process during cyclic and isothermal oxidation	2020
52	M. Góral; T. Kubaszek; R. Swadźba	TEM investigations of TGO formation during cyclic oxidation in two- and three-layered Thermal Barrier Coatings produced using LPPS, CVD and PS-PVD methods	2020
53	M. Góral; T. Kubaszek; W. Nowak; B. Wierzba	Durability of underaluminized thermal barrier coatings during exposure at high temperature	2020
54	R. Cygan; M. Motyka; J. Nawrocki; J. Sieniawski; D. Szeliga; W. Ziaja	Effect of cooling rate on macro- and microstructure of thin-walled nickel superalloy precision castings	2020
55	J. Barczyk; D. Bochenek; G. Dercz; M. Góral; W. Gurdziel; J. Maszybrocka; I. Matuła	Microstructure and Properties of YSZ Coatings Prepared by Plasma Spray Physical Vapor Deposition for Biomedical Application	2019
56	K. Gajewski; M. Góral; T. Kubaszek	Wpływ warunków krzemowania metodą kontaktowo-gazową na mikrostrukturę warstw na podłożu tytanu	2019
57	K. Kubiak; M. Motyka; J. Sieniawski; D. Szeliga; W. Ziaja	Application of inner radiation baffles in the Bridgman process for flattening the temperature profile and controlling the columnar grain structure of directionally solidified Ni-based superalloys	2019
58	M. Góral; P. Kwolek; K. Ochał; A. Poznańska; M. Wierzbińska	Regeneracja warstw aluminidkowych na podłożu nadstopów niklu stosowanych na łopatki silników lotniczych	2019
59	M. Góral; T. Kubaszek; R. Różański; Ł. Szczepański	Influence of Plasma Spraying Conditions on the Microstructure and Functional Properties of WC-Cr-Ni Metaloceramic Layers	2019
60	M. Góral; T. Kubaszek; W. Nowak; P. Pędrak; K. Ślemp; K. Trybus	The formation of pyrochlores during plasma spraying of REO and zirconia oxides powder mixture	2019
61	M. Motyka; J. Sieniawski; W. Ziaja	Introductory Chapter: Novel Aspects of Titanium Alloys’ Applications	2019
62	M. Motyka; J. Sieniawski; W. Ziaja	Titanium Alloys-Novel Aspects of Their Manufacturing and Processing	2019
63	R. Albrecht; K. Gancarczyk; A. Hanc-Kuczkowska; B. Kościelniak; M. Motyka; J. Sieniawski; D. Szeliga; W. Ziaja; M. Zubko	The effect of withdrawal rate on crystal structure perfection, microstructure and creep resistance of single crystal castings made of CMSX-4 nickel-based superalloy	2019
64	R. Filip; M. Góral; M. Pytel; T. Tokarski	Structure of Pd-Zr and Pt-Zr modified aluminide coatings deposited by a CVD method on nickel superalloys	2019