Tavoitteet 4.6. MATERIAALITEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Tutkinnon rakenne. Materiaalitekniikka

Transkriptio

1 MATERIAALITEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Koulutusohjelman johtaja, professori Tuomo Tiainen huone K3427, puhelin Osaston sihteeri Mervi Lehtonen huone K3449, puhelin Opintoneuvonta, puhelin Tavoitteet Materiaalitekniikan diplomi-insinöörinä sinulla on aineopintojen suuntautumisesta riippumatta perustiedot kaikista materiaaleista. Aineopintoja valintasi mukaan painottamalla saat valmiudet toimia metalleja jalostavan teollisuuden, polymeeri- ja elastomeerituotteita valmistavan teollisuuden, pinnoitteita ja pinnoitustekniikkaa hyödyntävän teollisuuden ja kemian teollisuuden vaativissakin tehtävissä. Materiaaliasiantuntijan tehtävät kone-, sähkö- ja rakennustekniikassa samoin kuin elektroniikassa ja ympäristötekniikassa tarjoavat sinulle haasteellisia mahdollisuuksia. Materiaalitekniikan pääaineopintojen myötä saat myös valmiudet tutkimus- ja tuotekehitystehtäviin. Materiaalitekniikan koulutusohjelma on laaja ja poikkitieteellinen kokonaisuus, jossa annetaan vahvan luonnontieteellisen ja insinöörikoulutuksen lisäksi kunkin alan edellyttämät perus- ja materiaalitekniset erityistiedot. Siten koulutusohjelman tutkinto soveltuu hyvin monille tekniikan aloille. soveltuu hyvin muiden koulutusohjelmien sivuaineopinnoiksi, erityisesti koneensuunnittelua, tuotantotekniikkaa, elektroniikkaa ja rakennustekniikkaa sekä ympäristö-, prosessi- ja energiatekniikkaa pääaineenaan opiskeleville. on luonut ja luo jatkossakinedellytykset useimpien huipputekniikan alojen kehittymiselle. Siksi materiaalitekniikka on haasteellinen ja eturintamassa kehittyvä tekniikan ala, jonka avainasema ja merkitys on tunnustettu kaikissa teollistuneissa maissa. Koulutusohjelma on vahvasti mukana kansainvälisessä opetus- ja tutkimustyössä Tutkinnon rakenne Kaikille koulutusohjelmille yhteiset perusopinnot (33 ov) on esitetty opinto-oppaan alkuosassa. Materiaalitekniikan koulutusohjelman perusopintoihin kuuluu lisäksi 12 ov koulutusohjelmakohtaisia perusopintoja: 6 ov matematiikkaa ja 6 ov kemiaa. Mate-

2 95 matiikan ja kemian opintojaksot voi valita alla esitetyistä opintojaksoista: Matematiikka (vähintään 6 ov) Vektorianalyysi Tilastomatematiikka Matriisilaskenta I Numeerinen analyysi I Algoritmimatematiikka Osittaisdifferentiaaliyhtälöt Osittaisdiffer.numeeriset menetelmät 3 Kemia (vähintään 6 ov) Lyhyt insinöörikemia Laaja kemia Laaja kemia Laaja kemia Laboratoriotyöturvallisuus ja työtavat 1 Lukiossa vain yhden kurssin kemiaa lukeneet opiskelijat suorittavat ennen muita kemian opintoja opintojakson Peruskemia (2 ov), jota ei lueta yllä mainittuun 6 opintoviikkoon (sisällytetään tutkinnon valinnaisiin). Koulutusohjelmakohtaiset opinnot (24 ov, kts. kohta ) ovat pakollisia kaikille materiaalitekniikan koulutusohjelman opiskelijoille. Aineopinnot koostuvat vähintään 60 ov:n laajuisista opinnoista, joihin tulee sisältyä vähintään yksi pääaine ja yksi sivuaine. Jäljelle jäävät opintoviikot voidaan käyttää pääaineen laajentamiseen erikoispitkäksi pääaineeksi, sivuaineen laajentamiseen toiseksi pitkäksi aineeksi tai toiseen sivuaineeseen. Suositeltavaa on, että toinen sivu- tai pääaineista ja pitkän pääaineen tapauksessa sivuaine otettaisiin muusta kuin materiaalitekniikan koulutusohjelmasta.

3 96 Pääaine 30/45 ov Biomateriaalitekniikka Materiaalitutkimus Perusopinnot 33 ov Koulutusohjelman perusopinnot 12 ov Elektroniikan materiaalit Keraamimateriaalit Materiaalifysiikka Materiaalikemia - konetekniikka Metallimateriaalit Metallituotteiden valmistus Pinnoitustekniikka Polymeerimateriaalit D I P L O M I T Y Ö Sivuaineopinnot 20 ov Koulutusohjelman yhteiset opinnot 12 ov Vapaasti valittavat opinnot vuosi vuosi 5. vuosi

4 97 Insinöörit ja teknikot Opistoinsinöörit saavat opistotutkinnosta enintään 60 ov ja teknikot 20 ov osastonjohtajan päätöksen mukaisesti. Sekä teknikoille että insinööreille valitaan aiemman tutkinnon sisällön mukaan perusopinnoista ja koulutusohjelmakohtaisista opinnoista tätä opintoviikkomäärää vastaava määrä opintojaksoja, joita ei tarvitse suorittaa. Kaikkien insinöörien on suoritettava perusopintoihin kuuluvat matematiikan ja ruotsin opintojaksot. Ellei aiempaa tutkintoa vastaavia opintojaksoja ole riittävää määrää perus- tai koulutusohjelmakohtaisissa opinnoissa, voidaan tutkintoa täydentävien henkilökohtaisten opintojen määrää vähentää tai valita korvaavat opintojaksot pää- tai sivuaineopinnoista Koulutusohjelman yhteiset opinnot 24 ov Koulutusohjelmakohtaiset yhteiset opinnot ovat pakollisia kaikille materiaalitekniikan koulutusohjelmassa opiskeleville. Syksyllä 2001 opintonsa aloittaville pakollisia opintojaksoja ovat: Statiikan perusteet Lujuusopin perusteet I Koneenpiirustus ja CAD-perusteet Orientoituminen opintoihin Materiaaliopin perusteet I Materiaaliopin perusteet II Keraamit Metallit Polymeerit Komposiitit Materiaalitekniikan pääaineet Materiaalitekniikan koulutusohjelman pääaineita, joista voi tehdä diplomityön, ovat: Biomateriaalitekniikka Elektroniikan materiaalit Keraamimateriaalit Materiaalifysiikka Materiaalikemia Konetekniikan materiaalit Materiaalitutkimus Metallimateriaalit Metallituotteiden valmistus Pinnoitustekniikka Polymeerimateriaalit Opintojen suuntaus Pääaineen valinnalla suuntaat opintosi itsesi kannalta kiinnostavimmalle materiaalitekniikan keskeiselle osa-alueelle. Pääaineopinnoille valitsemasi laajuus (30 tai 45 ov) antaa niille haluamasi syvyyden. Sivuaineen valinnalla voit joko laajentaa osaamistasi materiaalitekniikan kentässä tai suunnata sitä muille, materiaalitekniikkaan liittyville ja sitä hyödyntäville tekniikan aloille. On erittäin suositeltavaa, että valitset sivuaineesi jostakin toisesta koulutusohjelmasta. Sivuaine voidaan valita myös laajana (vähintään 24 ov). Tämä monipuolistaa diplomityösi aihevalintamahdollisuuksia. Yhtenä valintavaihtoehtona kannattaa harkita myös kahden sivuaineen suorittamista. Valinnaisten aineiden avulla voit edelleen jatkaa osaamisalueesi laajentamista tai syventämistä.

5 Biomateriaalitekniikka Laitoksen johtaja, akatemiaprofessori Pertti Törmälä, huone K4227, puhelin Biomateriaalit ovat biosfääriin sopeutuvia joko luonnosta peräisin olevia materiaaleja tai modifioituja luonnonmateriaaleja. Biomateriaaleille on luonteenomaista, että ne voidaan palauttaa (esim. kompostoimalla) luonnon kiertokulkuun ja/tai ne ovat kudosystävällisiä. Biomateriaalien erikoissovellukset ovat lääketieteen ja biotekniikan aloilla, mutta yhä lisääntyvästi biomateriaaleja kehitetään myös pakkaus-, kertakäyttötuote- ja hygieniatuoteteollisuuden tarpeisiin. Soveltuvia sivuaineita ovat mm. materiaalikemia, keraamimateriaalit, kuitu- ja tekstiilitekniikka, paperinjalostustustekniikka, polymeerimateriaalit, turvallisuustekniikka ja ympäristötekniikka tai lääketieteen opinnot. Biomateriaalitekniikan pääaineopiskelijoille suositellaan koulutusohjelman yhteisistä opinnoista kurssien ja suorittamista sekä kurssia pääaineopintoihin, jos sitä ei muuten suoriteta. Biomateriaalitekniikka Pääaine vähintään 30 ov tai pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot 25 ov Kompostoitavat biomateriaalit Biomateriaalitekniikan erityistyö Biokemia Fysiologia Polymeerimateriaalien prosessointi Lääketieteellisten biomateriaalien perusteet Lääketieteellisten biomateriaalien sovellukset Kudosteknologia I Kudosteknologia II Implantin kehittäminen Biomateriaalitekniikan diplomityöja jatko-opintoseminaari 1 Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että pääaineopintoja on vähintään 30 ov tai 45 ov Polymeerimateriaalien työt Polymeerien prosessoinnin työt Tekokuidut Tekstiilirakenteiden perusteet Fysikaalinen kemia I Polymeerikemia Analyyttiset Mikrobiologia Polymeerifysiikka ja reologia Ruiskuvalu Kuitukangasteknologia Orgaaninen kemia Orgaanisen kemian työt Polymeerikemian työt Molekyylibiologia 2 Sivuaine 14 ov Pakolliset opinnot 14 ov Kompostoitavat biomateriaalit Biokemia Fysiologia Lääketieteellisten biomateriaalien perusteet Kudosteknologia I Orgaaninen kemia 2

6 Elektroniikan materiaalit Professori Eero Ristolainen, huone SL410, puhelin Suositellaan materiaaliopin opiskelijoille, jotka haluavat syvällisempiä tietoja elektroniikan materiaaleista sekä elektroniikan valmistus- ja pakkaustekniikasta. Elektroniikan materiaalit Pääaine, 30 ov Sovitaan erikseen prof. Toivo Lepistön ja prof. Eero Ristolaisen kanssa Sivuaine, 14 ov Pakolliset opinnot 11 ov: Mikroelektroniikan pakkaustekniikka Elektroniikan materiaalit Elektroniikan perusteet I Elektroniikan perusteet II 3 Seuraavista kursseista valitaan toinen Elektroniikkatuotteen suunnittelun ympäristö Keraamimateriaalit Professori Tapio Mäntylä huone K3106, puhelin tapio.mantyla@tut.fi Keraamimateriaalit ovat metallien ja muovien ohella tärkeitä modernin tekniikan kulmakiviä. Vaikka osa keraameista on laajaa perustuotantoa, kuten talous- ja saniteettikeramiikka ja lasit, yhä useammin keraameja hyödynnetään uuden teknologian eturintamassa sähköisinä, optisina, magneettisina ja mekaanisina komponentteina samoin kuin biomateriaaleina, suodattimina ja membraaneina sekä katalyytteinä. Keraamimateriaalien pääaineopiskelijoille pyritään antamaan laaja-alainen materiaaliopillinen koulutus, johon sisältyy keskeisesti myös muiden materiaalien ymmärtämys. Kokonaisuutta voidaan painottaa, niin pääaineena kuin myös sivuaineena, koneenrakennuksen ja prosessitekniikan sovellusten suuntaan, elektroniikan ja fotoniikan materiaalien suuntaan, biomateriaaleihin tai ympäristö- ja energiatekniikkaan. Keraamimateriaalit Pääaine vähintään 30 ov tai pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot 14 ov Keraamiset rakennemateriaalit ja komposiitit 3 Seuraavista opintojaksoista valitaan toinen Tekniset keraamit 3 Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että pääaineopintoja on vähintään 30 ov tai 45 ov Murtumismekaniikka ja väsyminen Tribologian perusteet Lämpötekniikan mittaukset Valimotekniikan perusteet Epäorgaanisen kemian työt Fysikaalinen kemia I Fysikaalinen kemia II Pinta- ja katalyyttikemia I Betonitekniikka Mineraaliset rakennusmateriaalit Pintatieteen

7 Tilastollinen kokeiden suunnittelu Elektroniikan materiaalit Teollisuuden prosessit Läpivalaisuelektronimikroskopia Röntgendiffraktio NDT-tekniikan perusteet Metallien liittämismenetelmät Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Polymeerifysiikka ja reologia Tekniset keraamit Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Ohutkalvotekniikka Materiaaliopin erityistyö Korkean teknologian kuidut Optiset kuidut Lääketieteellisten biomateriaalien perusteet Lääketieteellisten biomateriaalien sovellukset Laaja kemia Orgaaninen kemia Orgaanisen kemian työt I Aerosolien mittaustekniikat 3 Sivuaine 15 ov Pakolliset opinnot 6 ov: Keraamiset rakennemateriaalit ja komposiitit 3 Seuraavista opintojaksoista valitaan toinen: Tekniset keraamit 3 Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että opintoja on vähintään 15 ov Tribologian perusteet Pinta- ja katalyyttikemia I Elektroniikan materiaalit Metallien faasimuutokset ja lämpökäsittelyt Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Tekniset keraamit Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Ohutkalvotekniikka Korkean teknologian kuidut Optiset kuidut Lääketieteellisten biomateriaalien perusteet Lääketieteellisten biomateriaalien sovellukset Materiaalifysiikka Professori Tapio Rantala huone SK308, puhelin tapio.rantala@tut.fi Dosentti Mika Valden huone SK318, puhelin mika.valden@tut.fi

8 101 Suositellaan materiaaliopin opiskelijoille, jotka haluavat syvällisempiä tietoja nanorakenteisista materiaaleista, pinta-analyyttisistä menetelmistä ja niiden soveltuvuudesta pintailmiöiden tutkimuksen sekä laskennallisesta materiaalifysiikasta. Materiaalifysiikka Pääaine 30 ov Pakolliset opinnot 19 ov: Johdatus kiinteän olomuodon fysiikkaan Fysiikan työt II Pintatieteen Kiinteän olomuodon fysiikka Atomifysiikka 4 Pääaine täydennetään 30 ov:on seuraavasta luettelosta fysiikan, materiaalitekniikan, matematiikan ja sähkömagnetiikan opintojaksoilla Klassinen mekaniikka Kvanttimekaniikka I Statistinen fysiikka Fysiikan työt III Puolijohdefysiikan työkurssi Puolijohdetekniikan perusteet Puolijohdefysiikka I Puolijohdefysiikka II Termofysiikka Fysiikan matemaattiset apuneuvot Aerosolifysiikka Pintatieteen perusteet Optisen spektroskopian menetelmät Kiinteän olomuodon fysiikka Fysiikan erikoistyöt Vektorianalyysi Fourier n menetelmät Differentiaaliyhtälöt Matriisilaskenta Numeerinen analyysi I Matemaattinen optimointiteoria Variaatiolaskenta Sähkömateriaalioppi Sähkömagneettiset kentät Läpivalaisuelektronimikroskopia Röntgendiffraktio Laskennallinen fysiikka I Laskennallinen fysiikka II Molekyylien ja nanorakenteiden kvan... 3 Sivuaine 15 ov Pakolliset opinnot 13 ov: Johdatus kiinteän olomuodon fysiikkaan Fysiikan työt II Pintatieteen Atomifysiikka 4 Lyhyt ammattiaine täydennetään 15 ov:on edellisestä luettelosta fysiikan, matematiikan ja sähkömagnetiikan opintojaksoilla Materiaalikemia Ympäristötekniikan osaston ja kemian laitoksen johtaja, professori Helge Lemmetyinen, huone FC224, puhelin helge.lemmetyinen@tut.fi Materiaalikemian lähtökohtana on materiaalitieteiden keskeinen kysymys: löytää ja kehittää materiaaleja, jotka ominaisuuksiltaan täyttävät materiaalin käytön vaatimukset. Materiaalikemia vahvistaa materiaalitekniikan koulutusohjelman luonnontieteellistä perustaa. Käsiteltäessä orgaanisia tai epäorgaanisia materiaa-

9 102 leja, erityisesti jos niitä halutaan muokata uusiin tarpeisiin, on tärkeää tuntea materiaalin kemiallisesta perusrakenteesta johtuvat ominaisuudet. Materiaalikemiassa opiskellaan sekä teorian että vahvan käytännön laboratoriotyön avulla aineen rakennetta ja sen fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia määrääviä luonnontieteellisiä perusasioita. Kun tämä tieto yhdistetään koulutusohjelman eri materiaaliryhmistä (metallit, polymeerit, keraamit ja biomateriaalit) annettavaan koulutukseen, syntyvät valmiudet toimia monipuolisesti erilaisia materiaaleja käyttävän teollisuuden insinööritehtävissä, niin tuotannossa kuin tutkimuksessakin. TTKK:n kemian laitoksen tutkimustoiminta painottuu orgaanisten ja bio-orgaanisten materiaalien erikoisominaisuuksien hyväksikäyttöön. Materiaalikemia Pääaine 33 ov Pakolliset opinnot 33 ov Laboratoriotyöturvallisuus ja työtavat Epäorgaanisen kemian työt Orgaanisen kemian työt II Fysikaalinen kemia I Fysikaalisen kemian työt Fysikaalinen kemia II Polymeerikemia Analyyttiset mittausmenetelmät Spektroskopia Laaja kemia Orgaaninen kemia Orgaanisen kemian työt I 3 Pitkä pääaine 45 ov Pääaineopintojen 33 ov lisäksi valitaan seuraavista kursseista vähintään 12 ov Metallien kemia Ympäristökemia Pinta- ja katalyyttikemia I Pinta- ja katalyyttikemia II Valokemia Polymeerikemian työt Kemian erikoistyö 1 4 Sivuaine 16 ov Pakolliset opinnot 14 ov Laboratoriotyöturvallisuus ja työtavat Epäorgaanisen kemian työt Fysikaalinen kemia I Laaja kemia Orgaaninen kemia Orgaanisen kemian työt I 3 Sivuaine täydennetään vähintään 16 ov:on seuraavista kursseista Metallien kemia Fysikaalinen kemia II Polymeerikemia Polymeerikemian työt Konetekniikan materiaalit Koneensuunnittelun laitoksen johtaja, professori Asko Riitahuhta huone K1232, puhelin asko.riitahuhta@tut.fi Materiaalitietoisista suunnittelijoista on koneenrakennusteollisuudessa jatkuvasti kasvava kysyntä. Tuotteiden laatu, kestävyys ja käyttöluotettavuus nousevat yhä keskeisemmiksi kilpailuvalteiksi. Tätä kautta tulee tietämys materiaalien ominaisuuksista ja käyttäytymisestä todellisissa käyttöolosuhteissa ammattitaitoisen suunnittelun keskeisimmäksi tekijäksi. Materiaalitekniikan koulutusohjelman antama pohjakoulutus yhdistettynä koneensuunnittelun pitkään ammattiaineeseen antaa hyvän perustan

10 103 laaja-alaisen suunnitteluosaamisen kehittämiselle. Suunnittelun lisäksi pitkä ammattiaine voidaan suunnata myös tuotantoon painottuvaksi valinnaisten opintojaksojen avulla. Konetekniikka Pääaine 30 ov Pakolliset opinnot 22 ov Dynamiikan perusteet Elementtimenetelmän perusteet Lämpötekniikan perusteet Koneenosaopin perusteet Hydrauliikan perusteet Tuotantojärjestelmät ja verkot 3 Täydentävät opintojaksot valitaan suuntautumisen mukaan niin, että vähintään 30 ov tulee täyteen. Suuntautuminen suunnitteluun ja tuotekehitykseen Lujuusopin perusteet II CAD jatkokurssi Mekaaniset värähtelyt Mekatroniikan perusteet Tuotekehitysoppi Virtausoppi Teknisen laskennan menetelmät (MATLAB) Koneiden ja laitteiden turvallisuus 2 Suuntautuminen tuotantotekniikkaan Kunnonvalvontamenetelmät Tuotantoautomaatio Automaattinen kokoonpano Laadunvarmistus Valmistustekniikat Koneiden ja laitteiden turvallisuus 2 Sivuaine 15 ov Pakolliset opinnot 15 ov: Elementtimenetelmän perusteet Lämpötekniikan perusteet Koneenosaopin perusteet Hydrauliikan perusteet Tuotantojärjestelmät ja verkot Materiaalitutkimus Materiaaliopin laitoksen johtaja, professori Toivo Lepistö huone K3428, puhelin toivo.lepisto@tut.fi Professori Veli-Tapani Kuokkala huone K3431, puhelin veli-tapani.kuokkala@tut.fi Suomen teollisuuden rakenteen ja toimintojen sekä harjoitettavan opetus- ja koulutustoiminnan osalta selkeäksi tavoitteeksi on asetettu maamme kehittäminen maailman johtavaksi korkean teknologian osaajaksi. Tämän tavoitteen toteuttaminen edellyttää sitä, että jatkossa yhä suuremman osan koulutetusta työvoimasta tulee toimia tutkimuksen ja tuotekehityksen parissa. Materiaalitutkimuksen pääaine pyrkii omalta osaltaan auttamaan tämän tavoitteen saavuttamisessa kouluttamalla materiaalitietoisia henkilöitä, joilla on riittävän hyvä tietämys eri tutkimusmenetelmistä ja niiden käyttömahdollisuuksista. Mikäli tunnet kiinnostusta pitkäjänteiseen, systemaattiseen ja ennen kaikkea innovatiiviseen työskentelyyn, on tämä pääaine juuri sinulle soveltuva edellyttäen, että sinulla on hyvät tiedot ja kiinnostus perusluonnontieteisiin; fysiikkaan, kemiaan ja matematiikkaan. Materiaalitutkimuksen pääaine on luonteeltaan poikkitieteellinen luoden valmiudet toimia myös muilla kuin puhtaasti materiaalitieteen alueella. Tämän vuoksi on suositeltavaa, että opiskelija valitsisi toiseksi pääaineekseen tai pitkäksi sivuaineekseen (vähintään 24 ov) jonkin muun oppiaineen, kuten esim. elekt-

11 104 roniikan, fysiikan, hydrauliikan, kemian, keraamimateriaalit, koneensuunnittelun, lämpötekniikan, metallit, polymeerimateriaalit, teknisen mekaniikan, tietotekniikan, tuotantotekniikan tai ympäristötekniikan. Materiaalitutkimus Pääaine 30 ov Pakolliset opinnot 19 ov: Pintatieteen Röntgendiffraktio 3 Pääaine täydennetään vähintään 30 ov:on alla olevasta luettelosta. Pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot ov Pintatieteen Röntgendiffraktio Vaurioanalyysi Materiaaliopin erikoistyö 2 5 Pitkä pääaine täydennetään vähintään 45 ov:on alla olevasta luettelosta. Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että pääaineopintoja on vähintään 30 ov tai 45 ov Lujuusopilliset mittaukset Murtumismekaniikka ja väsyminen Lämpötekniikan mittaukset Metallien plastinen muodonmuutos ja väsyminen Mallintaminen ja simulointi materiaalitekniikassa Analyyttiset mittausmenetelmät Spektroskopia Johdatus kiinteän olomuodon fysiikkaan Pintatieteen perusteet Optisen spektroskopian perusteet Optisen spektroskopian menetelmät Kiinteän olomuodon fysiikka Läpivalaisuelektronimikroskopia NDT-tekniikan perusteet Vaurioanalyysi Metallien faasimuutokset ja lämpökäsittely Materiaaliopin erityistyö Atomifysiikka 4 Sivuaine 16 ov Pakolliset opinnot 16 ov: Röntgendiffraktio 3 Mikäli kurssit , ja kuuluvat ammattiaineopintojen pakollisiin, näiden tilalle valitaan muita kursseja alla olevasta luettelosta niin, että vähintään 15 ov tulee täyteen.

12 105 Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että sivuaineopintoja on vähintään 15 ov Lujuusopilliset mittaukset Murtumismekaniikka ja väsyminen Johdatus kiinteän olomuodon fysiikkaan Pintatieteen NDT-tekniikan perusteet Metallimateriaalit Materiaalitekniikan osaston johtaja, professori Tuomo Tiainen huone K3427, puhelin tuomo.tiainen@tut.fi Metallimateriaalit ovat konetekniikassa ja liikkuvassa kalustossa laajimmin käytetty konstruktiomateriaalien ryhmä. Metallimateriaalien pääaineopinnot antavat laajat tiedot metallimateriaalien käyttöominaisuuksista, niiden hyödyntämisestä eri sovellusalueilla ja kehittämisestä käyttökohteen vaatimuksia vastaaviksi. Pääaine soveltuu erityisesti suunnitteluun ja materiaalien käyttöön painottuviin tehtäviin. Metallimateriaalit Pääaine 30 ov Pakolliset opinnot 19 ov: Kevyet ja erikoismetallimateriaalit Moderni terästeknologia 2 Pääaine täydennetään vähintään 30 ov:on alla olevasta valinnaisten opintojaksojen luettelosta Pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot ov: Metallien plastinen muodonmuutos ja väsyminen Kevyet ja erikoismetallimateriaalit Moderni terästeknologia Materiaaliopin erityistyö 2 5 Pitkä pääaine täydennetään vähintään 45 ov:on alla olevasta valinnaisten opintojaksojen luettelosta. Sivuaine 16 ov Pakolliset opinnot 16 ov: Kevyet ja erikoismetallimateriaalit Moderni terästeknologia 2 Mikäli kurssit ja kuuluvat ammattiaineopintojen pakollisiin, näiden tilalle valitaan muita kursseja alla olevasta luettelosta niin, että 15 ov tulee täyteen. Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että pääaineopintoja on vähintään 30 ov tai 45 ov tai sivuaineopintoja 15 ov Lujuusopilliset mittaukset Materiaalien kierrätys 2

13 Metallien plastinen muodonmuutos ja väsyminen Mallintaminen ja simulointi materiaalitekniikassa Metallien historia Metallien kemia Kevyet konerakenteet Läpivalaisuelektronimikroskopia Röntgendiffraktio NDT-tekniikan perusteet Vaurioanalyysi Metallien muodonantomenetelmät Moderni valuteknologia Metallien liittämismenetelmät Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Materiaaliopin erityistyö Metallituotteiden valmistus Materiaalitekniikan osaston johtaja, professori Tuomo Tiainen huone K3427, puhelin tuomo.tiainen@tut.fi Metallituotteiden valmistusmenetelmät ja -teknologiat ovat viime vuosina kehittyneet poikkeuksellisen ripeästi ja kehitysvauhti on yhä kiihtymässä. Pääaineopinnot antavat valmiudet alalla jo tapahtuneen kehityksen oivaltavaan hyödyntämiseen ja kehityksen jatkamiseen. Metallituotteiden valmistus Pääaine 30 ov Pakolliset opinnot 20 ov: NDT-tekniikan perusteet Metallien muodonantomenetelmät Moderni valuteknologia Metallien liittämismenetelmät 3 Pääaine täydennetään vähintään 30 ov:on alla olevasta valinnaisten opintojaksojen luettelosta Pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot ov: Kevyet ja erikoismetallimateriaalit NDT-tekniikan perusteet Metallien muodonantomenetelmät Moderni valuteknologia Metallien liittämismenetelmät Moderni terästeknologia Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Materiaaliopin erityistyö 2 5 Pitkä pääaine täydennetään vähintään 45 ov:on alla olevasta valinnaisten opintojaksojen luettelosta. Sivuaine 16 ov Pakolliset opinnot 16 ov: Metallien muodonantomenetelmät Metallien liittämismenetelmät 3

14 107 Mikäli kurssit ja kuuluvat ammattiaineopintojen pakollisiin, näiden tilalle valitaan muita kursseja alla olevasta luettelosta niin, että 15 ov tulee täyteen. Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että pääaineopintoja on vähintään 30 ov tai 45 ov tai sivuaineopintoja 15 ov Materiaalien kierrätys Metallien plastinen muodonmuutos ja väsyminen Mallintaminen ja simulointi materiaalitekniikassa Kevyet ja erikoismetallimateriaalit Metallien historia Kevyet konerakenteet Valmistustekniikat Materiaalitieteen Läpivalaisuelektronimikroskopia Röntgendiffraktio NDT-tekniikan perusteet Vaurioanalyysi Moderni valuteknologia Moderni terästeknologia Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Materiaaliopin erityistyö 2 5 TkT Petri Vuoristo huone K4106, puhelin petri.vuoristo@tut.fi Pinnoitustekniikkaa ja erilaisia pinnoitteita hyödynnetään hyvin laajasti monilla eri tekniikan aloilla, kuten laite- ja koneenrakennuksessa, energiatekniikassa, kemianteollisuudessa, sähkötekniikassa, elektroniikassa, optiikassa, biomateriaaleina, rakennustekniikassa ja kunnossapitotekniikassa. Pinnoitteiden avulla voidaan tuoda materiaaleille ja laitteille monia tärkeitä toiminnallisia ja käyttöominaisuuksia; monien teknisesti vaativien tuotteiden (esim. uudet paperikoneet, kaasuturbiinit, prosessiteollisuuden vaikeiden olosuhteiden venttiilit ja pumput, elektroniikan laitteet ja komponentit, keinonivelet, erilaiset työkalut jne.) ominaisuudet perustuvat usein erilaisten modernien pinnoitteiden ja pinnoitustekniikoiden käyttöön. Pinnoitustekniikan pääaineopiskelijoille pyritään antamaan laaja-alainen materiaaliopillinen koulutus, johon sisältyy keskeisesti kaikkien eri materiaalityyppien ja valmistustekniikoiden osaaminen. Pinnoitustekniikka sopii sivuaineena myös muiden koulutusohjelmien, kuten konetekniikan, sähkötekniikan ja rakennustekniikan opiskelijoille. Pinnoitustekniikan vahva osaaminen antaa hyvät valmiudet toimia pinnoitteita käyttävässä ja/tai valmistavassa teollisuudessa tuotanto-, kehitys- ja tutkimustehtävissä. Pinnoitustekniikka Pääaine vähintään 30 ov tai pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot 16/17 ov Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Ohutkalvotekniikka Pinnoitustekniikka Seuraavista opintojaksoista valitaan toinen: Pääaine täydennetään vähintään 30 tai 45 ov:on alla olevasta luettelosta Tribologian perusteet Tribologian jatkokurssi 2

15 Kevyet ja erikoismetallimateriaalit Valimotekniikan perusteet Fysikaalinen kemia I Fysikaalinen kemia II Pinta- ja katalyyttikemia I Pintatieteen Elektroniikan materiaalit Teollisuuden prosessit Läpivalaisuelektronimikroskopia Röntgendiffraktio Vaurioanalyysi Metallien liittämismenetelmät Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Keraamiset rakennemateriaalit ja komposiitit Tekniset keraamit Materiaaliopin erityistyö Laaja kemia 3 2 Sivuaine 15 ov Pakolliset opinnot 15 ov: Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Ohutkalvotekniikka 2 Sivuaine täydennetään vähintään 15 ov:on alla olevasta luettelosta Kevyet ja erikoismetallimateriaalit Valimotekniikan perusteet Läpivalaisuelektronimikroskopia Röntgendiffraktio Vaurioanalyysi Metallien liittämismenetelmät Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Keraamiset rakennemateriaalit ja komposiitit Tekniset keraamit Materiaaliopin erityistyö Polymeerimateriaalit Prof. Pentti Järvelä huone K4223, puhelin pentti.jarvela@tut.fi Prof. Kalle Hanhi huone K4223, puhelin kalle.hanhi@tut.fi Polymeerimateriaalien (muovit ja elastomeerit) pääaineen sisällä voi valita kolme eri suuntautumisvaihtoehtoa. Polymeerimateriaalit keskittyy näiden materiaalien ominaisuuksiin ja käyttöön. Tämä suuntautumisvaihtoehto antaa perustiedot toimia yritysten materiaali-insinöörinä, esimerkiksi mekaniikkasuunnittelijana elektroniikka- ja lääketeollisuudessa. Suositeltavana sivuaineena voidaan pitää kemiaa (esim. muovin kemiallispainotteinen sivuaine, kts. alla). Polymeerien prosessoinnin suuntautumisvaihtoehdossa valmistutaan muovi- ja elastomeeriteollisuuden tuotteita valmistavan teollisuuden käyttötehtäviin. Sivuainevaihtoehdoiksi sopivat hyvin tuotantotekniikka, energiatekniikka, virtaustekniikka, säätötekniikka ja automaatiotekniikka. Komposiittimateriaalien suuntautumisvaihtoehdon valitsevat

16 109 erikoistuvat muovikomposiittiteollisuuden erilaisiin tehtäviin. Alla esitetty teknillisen mekaniikan sivuainekokonaisuus on suositeltava sivuainevaihtoehto. Sopivilla valinnaisten kurssien valinnoilla voidaan opintoja suunnata joko muovi- tai elastomeerimateriaaleihin. Samoin opintoja voidaan suunnata tutkimus- ja tuotekehitystehtäviin. Polymeerimateriaalit Pääaine vähintään 30 ov tai pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot 24 ov: Polymeerimateriaalien työt Polymeerimateriaalien prosessointi Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Muovi- ja elastomeeritekniikan diplomityö- ja jatko-opintoseminaari Polymeerifysiikka ja reologia Elastomeerimateriaalit 3 Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että pääaineopintoja on vähintään 30 ov tai 45 ov Materiaalien kierrätys Polymeerien prosessoinnin työt Polymeerien liittäminen Polymeerimateriaalien muotit ja työkalut Kompostoitavat biomateriaalit Läpivalaisumikroskopia Ruiskuvalu Optiset kuidut Polyolefiiniset kuidut Implantin kehittäminen 3 Sivuaine 15 ov Pakolliset opinnot 9 ov: Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Polymeerifysiikka ja reologia Elastomeerimateriaalit 3 Sivuaine täydennetään vähintään 15 ov:on alla olevasta luettelosta: Materiaalien kierrätys Polymeerimateriaalien työt Polymeerien prosessoinnin työt Polymeerien liittäminen Polymeerimateriaalien muotit ja työkalut Kompostoitavat biomateriaalit Polymeerimateriaalien prosessointi Ruiskuvalu Optiset kuidut Polyolefiiniset kuidut Implantin kehittäminen 3 Polymeerien prosessointi Pääaine vähintään 30 ov tai pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot 24 ov: Polymeerien prosessoinnin työt Polymeerimateriaalien muotit ja työkalut Polymeerimateriaalien prosessointi 2

17 Muovi- ja elastomeeritekniikan diplomityö- ja jatko-opintoseminaari Polymeerifysiikka ja reologia Elastomeerimateriaalit Ruiskuvalu 2 Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että pääaineopintoja on vähintään 30 ov tai 45 ov Materiaalien kierrätys Mallintaminen ja simulointi materiaalitekniikassa Kevyet ja erikoismetallimateriaalit Valimotekniikan perusteet Polymeerimateriaalien työt Polymeerien liittäminen Polymeerien karakterisointi Työvälinesuunnittelu Moderni terästeknologia Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Tekniset keraamit Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Ohutkalvotekniikat 2 Sivuaine 15 ov Pakolliset opinnot 8 ov: Polymeerimateriaalien muotit ja työkalut Polymeerimateriaalien prosessointi Polymeerifysiikka ja reologia 3 Sivuaine täydennetään vähintään 15 ov:on alla olevasta luettelosta: Materiaalien kierrätys Mallintaminen ja simulointi materiaalitekniikassa Kevyet ja erikoismetallimateriaalit Valimotekniikan perusteet Polymeerimateriaalien työt Polymeerien prosessoinnin työt Polymeerien liittäminen Polymeerien karakterisointi Työvälinesuunnittelu Moderni terästeknologia Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Elastomeerimateriaalit Ruiskuvalu Tekniset keraamit Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Ohutkalvotekniikat 2 Polymeerikomposiitit Pääaine vähintään 30 ov tai pitkä pääaine 45 ov Pakolliset opinnot 25 ov: Polymeerimateriaalien prosessointi Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Muovi- ja elastomeeritekniikan diplomityö- ja jatko-opintoseminaari 1

18 Polymeerifysiikka ja reologia Elastomeerimateriaalit 3 Valinnaiset opintojaksot, joista valitaan siten että pääaineopintoja on vähintään 30 ov tai 45 ov Materiaalien kierrätys Polymeerimateriaalien työt Polymeerien prosessoinnin työt Polymeerien liittäminen Polymeerimateriaalien muotit ja työkalut Kompostoitavat biomateriaalit Läpivalaisumikroskopia NDT-tekniikan perusteet Ruiskuvalu Keraamiset rakennemateriaalit ja komposiitit Puun materiaalioppi Korkean teknologian kuidut Optiset kuidut Polyolefiiniset kuidut Kuitujen pintailmiöt ja modifiointi Kuitukangasteknologia Implantin kehittäminen 3 Sivuaine 15 ov Pakolliset opinnot 9 ov: Polymeerifysiikka ja reologia 3 Seuraavista kursseista valitaan toinen: Elastomeerimateriaalit Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset 3 Sivuaine täydennetään vähintään 15 ov:on alla olevasta luettelosta: Materiaalien kierrätys Polymeerimateriaalien työt Polymeerien prosessoinnin työt Polymeerien liittäminen Polymeerimateriaalien muotit ja työkalut Kompostoitavat biomateriaalit NDT-tekniikan perusteet Polymeerimateriaalien prosessointi Ruiskuvalu Keraamiset rakennemateriaalit ja komposiitit Korkean teknologian kuidut Optiset kuidut Polyolefiiniset kuidut Kuitujen pintailmiöt ja modifiointi Kuitukangasteknologia Implantin kehittäminen 3 Kemiallispainotteinen sivuaine polymeeritekniikan opiskelijoille 17 ov Pakolliset opinnot 17 ov: Epäorgaanisen kemian työt Polymeerikemia Laaja kemia III Orgaaninen kemia Orgaanisen kemian työt Polymeerikemian työt 3 Lisäksi suositellaan seuraavia opintojaksoja: Pinta- ja katalyyttikemia I Pinta- ja katalyyttikemia II Kuitujen pintailmiöt ja modifiointi 2

19 112 Huomaa, että koulutusohjelman yhteisissä perusopinnoissa tulee olla seuraavat opintojaksot: Laaja kemia I Laaja kemia II 3 Teknillisen mekaniikan sivuainekokonaisuus polymeeritekniikan opiskelijoille vähintään 12 ov Lujuusopin perusteet II 3* Lujuusopilliset mittaukset Lämpöjännitykset ja viruminen Murtumismekaniikka ja väsyminen 4* Komposiittirakenteiden mekaniikka 4* * = suositeltava Rakennustekniikan materiaalit Rakennustekniikan osaston johtaja, professori Ralf Lindberg huone RL322, puhelin ralf.lindberg@tut.fi Rakennustekniikan materiaalit Sivuaine 15 ov Pakolliset opinnot 11 ov: Talonrakennuksen rakennesuunnittelun perusteet Betonitekniikka Talonrakennusoppi Eristysrakenteet 3 Täydennetään vähintään 15 ov:on seuraavasta luettelosta Mineraaliset rakennemateriaalit Pohjatutkimukset Insinöörigeologian perusteet Materiaalitekniikan sivuaine muiden koulutusohjelmien opiskelijoille Seuraavat sivuainekokonaisuudet ovat tarkoitettu muille kuin materiaalitekniikan koulutusohjelman opiskelijoille. Esitietoina vaaditaan joko Materiaaliopin perusteet I tai Materiaalit ja niiden valinta kurssin suoritus. Sivuainekokonaisuudet ovat: Biomateriaalitekniikka Pakolliset opinnot 13 ov: Kompostoitavat biomateriaalit Fysiologia Materiaaliopin perusteet II Lääketieteellisten biomateriaalien perusteet Kudosteknologia I 2 Lisäksi suositellaan seuraavaa opintojaksoa: Biokemia 2 Elektroniikan materiaalitekniikka Pakolliset opinnot 6 ov: Materiaaliopin perusteet II 3 Täydennetään vähintään 12 ov:on seuraavista opintojaksoista: Materiaalien kierrätys Keraamit Metallit Polymeerit Komposiitit Tekniset keraamit Ohutkalvotekniikat 2

20 113 Materiaalikemia Materiaalikemian sivuainekokonaisuus löytyy opinto-oppaasta kohdasta ympäristötekniikka. Keraamimateriaalit Pakolliset opinnot 8 ov: Materiaaliopin perusteet II Keraamit Keraamiset rakennemateriaalit ja komposiitit 3 Täydennetään vähintään 12 ov:on seuraavista opintojaksoista: Tekniset keraamit Ohutkalvotekniikat 2 Komposiitit Pakolliset opinnot 11 ov: Materiaaliopin perusteet II Komposiitit Keraamiset rakennemateriaalit ja komposiitit 3 Täydennetään vähintään 15 ov:on seuraavista opintojaksoista: Polymeerien liittäminen Polymeerit Polymeerimateriaalien prosessointi Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Polymeerifysiikka ja reologia Elastomeerimateriaalit Puun materiaalioppi 2 Materiaalitutkimus Pakolliset opinnot 9 ov: Materiaaliopin perusteet II 3 Täydennetään vähintään 12 ov:on seuraavista opintojaksoista: Läpivalaisuelektronimikroskopia Röntgendiffraktio NDT-tekniikan perusteet 2 Metallimateriaalit Pakolliset opinnot 9 ov: Materiaalitekniikan perusteet II Metallit 3 Täydennetään vähintään 15 ov:on seuraavista opintojaksoista: Moderni terästeknologia Kevyet ja erikoismetallimateriaalit 2 Metallituotteiden valmistus Pakolliset opinnot 11 ov: Materiaalitekniikan perusteet II Metallit Metallien muodonantomenetelmät 5

21 114 Täydennetään vähintään 15 ov:on seuraavista opintojaksoista: NDT-tekniikan perusteet Moderni valuteknologia Metallien liittämismenetelmät Pinnoitteet ja pintakäsittelyt 3 Pinnoitustekniikka Pakolliset opinnot 8 ov: Materiaaliopin perusteet II Pinnoitteet ja pintakäsittelyt Ohutkalvotekniikka 2 Täydennetään vähintään 12 ov:on seuraavista opintojaksoista: Tribologian perusteet 2 Polymeerimateriaalit Pakolliset opinnot 12 ov: Materiaaliopin perusteet II Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Polymeerifysiikka ja reologia Elastomeerimateriaalit 3 Täydennetään vähintään 15 ov:on seuraavista opintojaksoista: Polymeerimateriaalien työt Komposiitit Muovitekniikan erityistyö * Polymeerimateriaalien prosessointi Elastomeeriteknologian erityistyö * * = yhteensä enintään 6 ov Polymeerien prosessointi Pakolliset opinnot 11 ov: Polymeerimateriaalien muotit ja työkalut Materiaaliopin perusteet II Polymeerimateriaalien prosessointi Polymeerifysiikka ja reologia 3 Täydennetään vähintään 15 ov:on seuraavista opintojaksoista: Polymeerien prosessoinnin työt Polymeerien liittäminen Polymeerit Komposiitit Muovitekniikan erityistyö * Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Elastomeeriteknologian erityistyö * Elastomeerimateriaalit Ruiskuvalu 2 * = yhteensä enintään 6 ov Yleinen materiaalioppi Pakolliset opinnot 12 ov: Materiaaliopin perusteet II Keraamit Metallit Polymeerit Komposiitit 2 Ympäristötekniikan materiaalit Pakolliset opinnot 5 ov: Materiaalien kierrätys Materiaaliopin perusteet II 3

22 115 Täydennetään vähintään 12 ov:on seuraavista opintojaksoista: Kompostoitavat biomateriaalit Materiaaliopin erityistyö Puun materiaalioppi International Studies in Materials Science International studies and the Masters Program in Materials Science for international students is presented by the Institute of Materials Science at Tampere University of Technology, starting on September 3rd, Students successfully completing the oneyear program (minimum 25 credit units with an average grade 3 in the scale of 0 to 5) are eligible to apply for the M.Sc. Program. The completion of Masters Program including a thesis work takes 2 to 3 years. After successfully completed studies and an accepted thesis, the M.Sc. level degree of Diploma Engineer is granted. The prerequisites for the application for admission: For foreign applicants, the Degree of Bachelor of Science or equivalent, qualified by the applicant s native regulations, majoring in Materials Science, Physical or Process Metallurgy, Ceramic Science, Polymer Science or a related field, is required. For Finnish TUT students, successful completion of basic studies. Proper linquistic command of English language. For applicants from non-english speaking countries, a TOEFL test certificate with minimum score of 550 is required. For more information, please contact: Tampere University of Technology International Student Office/Ms Tiina Vuorio P.O.Box 527, FIN Tampere, Finland Course Syllabus and M.Sc. Program Requirements For foreign students, courses worth credit units and a diploma thesis worth 20 credit units shall be passed. The minimum extent of courses in Materials Science shall correspond to 45 credit units, with optional selection of courses. For supplementary studies, linguistic courses as well as courses on mathematics and computer science are available. Note: The annual course selection varies, and several of the courses will not be lectured yearly Plastic Deformation and Fatigue of Metals Modelling and Simulation in Materials Science Light and Special Metals and Alloys Polymer Physics Polymer Composites Mechanical Behavior of Materials Corrosion and Wear Introduction to Laboratory Exercises in Materials Science Electron Microscopy Transmission Electron Microscopy X-Ray Diffraction Introduction to NDT-Tecniques Failure Analysis Phase Transformations and Heat Treatments of Metals Advanced Steel Technology Polymeric Materials Engineering Ceramics 3