Embed Size (px)
Citation preview
Masterkeuzeavond:
Materiaalkunde
6 december 2017
Marc Seefeldt, Programmadirecteur
Materialen zijn alom tegenwoordig
Foam helmet
Bike frameCarbon fibres
LED displayGlasses and coatingsOptical materials
Digital
cameraCCD chip
Semi-conducting
Devices,
microbatteries
Cosmeticsnanoparticles
MEMS
For airbags
Dental frame
Galvanised steel
rods
Aluminium
pedals
Printed textile
Vlaamse
kasseien!
Materialen zijn alom tegenwoordig
Materiaalkundige ingenieurs zijn makers:
Wij maken nieuwe materialen,en in essentie maken we ze “van binnen”,
wij maken nieuwe processen om dit te kunnen doen,
of om materialen (terug) te winnen.
Daarenboven een dienende functie: materiaalkeuze.
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
Materiaalkundige ingenieurs maken het verschil:
Maatschappelijke
uitdagingen: bv. geen...
energie ▪ offshore-windmolens
transport ▪ “Dreamliner” vliegtuigen
gezondheid ▪ 3-D printen voor implants
duurzaamheid ▪ terugwinning zeldzame aardes
...zonder materiaalkundigen!
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
energie ▪ offshore windmolens
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
vezelversterkte composieten voor de molenwieken,nieuwe stalen voor lagers en tandwielen (schade!)
transport ▪ “Dreamliner” vliegtuigen
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
gezondheid ▪ 3-D printen voor implants
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
Titanium alloy: Ti6Al4V ELI (Grade 23)
Ti6Al4V ELI
“Extra Low Interstitials”
contains reduced levels of oxygen,
nitrogen, carbon and iron
dit, bijvoorbeeld, is Bey Vrancken,
en die heeft een nieuwe Ti6Al4V10Mo legering gemaakt om 3D te printen
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
klassieke Ti6Al4V
de legering van Beynu op:
Lawrence Livermore
National Laboratory
published 2014 in Acta materialia, and already 80 times cited...
duurzaamheid ▪ terugwinning zeldzame aardes
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
economic importance
supply
risk
Impact materialen in doorbraaktechnologie
Marcin Sadowski, DG Innovation and Research
Materialenmakers
Voor doorbraaktechnologieën
met hoge toegevoegde waarde
is materiaalkeuze typisch niet voldoende,
is materiaalontwikkeling een noodzaak!
Formule 1, A 380, Dreamliner, zaagdraad,…
De opleiding materiaalkunde steunt op 4 pijlers:
INZICHT IN MATERIALEN
fysicachemie
mechanica
ENGINEERING VAN MATERIALEN
optimalisatiecomposieten, stalen,…
GEBRUIK VAN MATERIALEN
selectiedegradatie
TOOLBOX
analysetechniekensoftware
Master Materiaalkunde
Master Materiaalkunde (NL, 120 credits)
Kernopleiding (60 stp)
Opties – Materiaalfamilies en toepassingsdomeinen (12):
Metalen & Keramieken, Polymeren & Composieten, Nano-, Biomaterialen
Vaste keuzepaketten – beroepsoriënterend (12):
onderzoeksgericht, productiegericht, managementgericht
Keuzevakken (6)
AVO (6)
Masterproef (24)
Master Materiaalkunde
Kernopleiding 1 2 3 4
Metals: Production & Recycling X
Metals: Thermomechanical Processing X
Ceramics and Powder Metallurgy X
Materials Characterisation Techniques I X
Materials Modelling and Simulation Techniques X
Sustainable Materials Management (3) X
Materials in Service X
Surface Science and Engineering X
Materials Physics and Technology for Nanoelectronics X
Design and Analysis of Experimentation (3) X
P & O (2 x 3) X X
total 24 27 6 3
Master Materiaalkunde: kernopleiding
Elke student situeert zich in deze tabel!
onderzoeks-gericht
productie-gericht
managementgericht
Metalen &
Keramieken
Polymeren &
Composieten
x
Nanomaterialen
Biomaterialen
Master Materiaalkunde: matrixstructuur
Master Materiaalkunde: opties
Opties
o Metalen en keramieken
o Polymeren en composieten
o Materialen voor nanotechnologie
o Materialen in de biomedische sector
Opties (materiaalfamilies, toepassingen)
Option Metals & Ceramics 1 2 3 4
Metals: Shaping and Joining (6) X
Nanomaterials for Nanoelectronics X
Advanced Ceramic Materials X
total 6 3 3
Option Polymers & Composites 1 2 3 4
Polymer Processing X
Composites Manufacturing X
Mechanics of Composites X
Design and Applications of Polymers and Composites X
total 6 3 3
Opties (materiaalfamilies, toepassingen)
Option Nanomaterials 1 2 3 4
Semiconductor Physics X
Semiconductor Devices (4) X
Nanomaterials for Nanoelectronics X
Advanced Ceramic Materials X
total 6 0 3 3
Opties (materiaalfamilies, toepassingen)
FAQ: Wat is het verschil tussen Materiaalkunde met optie Nanomaterialen
en de master in Nanowetenschappen en nanotechnologie?
Zij maken de chip, wij de materialen ervoor, bv. nieuwe gate oxides, CNTs,
grafeen, siliceen,...; structuuronderzoek speelt bij ons een grote rol, en het
verband met de eigenschappen.
Option Biomaterials 1 2 3 4
Biomaterials I X
Structure, synthesis, cellular function macromolecules X
Host Response to Implant Materials X
New Generation Biomaterials X
total 9 3
Opties (materiaalfamilies, toepassingen)
FAQ: Wat is het verschil tussen Materiaalkunde met optie Biomaterialen
en de master in Biomedische technologie?
Soortgelijk antwooord; MTM heeft een lange traditie in legeringsontwikkeling voor
biomedische toepassingen, bv. implantmaterialen, en van samenwerking met
mechanica over de vervaardigingsprocessen (AM, IF,...); recent komen er ook
biologische materialen bij, bv. in tissue engineering.
Vaste keuzepaketten (beroepsoriënterend)
Package Research-oriented 1 2 3 4
Materials Characterisation Techniques II X
Materials Modelling and Simulation Techniques II:
a – Computational Thermodynamics enb – Materials Modelling for Forming Simulations (NL/E) X
X
Scientific Writing (NL/E) X
total 0 0 6-9 3-6
Package Production-oriented 1 2 3 4
Industriële stage (6) ----
Bedrijfservaring (3) -- --
Hazardous Materials and Safety in Process Industries X
total 9 3
Vaste keuzepaketten (beroepsoriënterend)
Package Management-oriented 1 2 3 4
Industriële stage (6) ----
Bedrijfservaring (3) -- --
Project Management X
total 9 3
Vaste keuzepaketten (beroepsoriënterend)
Een thesis op MTM: rond energie?
Make solar energy economical
Suspensie depositie technieken voor CIGS en TCO
� poeder basis in plaats van vacuüm gesputterde photovoltaics� selenisatie van Cu(In,Ga)-Selenides� ontwikkelen van snelle selenisatie processen� snel thermisch behandelen van transparante geleidende oxides (TCO)
dwarsdoorsnede Cu(In,Ga)Se2 zonnecel
CIGS
TCO
Provide energy from fusion
Materialen voor fusiereactor
� ontwikkelen van nieuwe wolfraam-basis materialen voor componenten in de experimentele fusie reactor (ITER)
Een thesis op MTM: rond energie?
dit, bijvoorbeeld, is Thomas Lapauw,
en die heeft een tiental nieuwe MAX fases gemaakt: nu zijn er 75 i.p.v. 65
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
de voorbije vrijdag
gedoctoreerd
uitstekende breuktaaiheid,
corrosiebestend in vloeibaar metaal – voor MYRRHA reactor SCK
Biomaterialen
Slipgieten van titaanschuimen via emulsies
� goedkope en snelle productie van bulk schuimen� sferische poriën voor optimale mechanische eigenschappen� ontwikkelen en aanpassen van sinterprocedures
dwarsdoorsnede titaanschuim
Een thesis op MTM: rond gezondheid?
Ontwerpen van materialen op nanoschaal
Een thesis op MTM: op nanoschaal?
� Gecontrollerd synthese van nanomaterialen
� Toepassingen van nanomaterialen
Au deeltjes
voor nano-electronica
ZnO nanodraden InGaZnOxnanodraden
Ti nano-deeltjes & draden
voor radio-therapie
voor foto-
degradatie
voor electro-optica
Potential of carbon nanotubes to hinder damage development in carbon fiber/epoxy composites
Compressibility of carbon fiber bundles and carbon fabrics with grafted carbon nanotubes
Een thesis op MTM: rond transport?
develop carbon sequestration methods– recycle critical materials
Sp K
Een thesis op MTM: rond duurzaamheid?
EIT tracks on Sustainable Materials
http://master-suma.eu
Internationale mogelijkheden
• het buitenland komt bij u:
o op MTM zijn er meer dan 30 nationaliteiten,
o 26% v/d proffen, 68% v/d assistenten zijn buitenlanders
• u gaat naar het buitenland: stage (1 tot 3 maanden)
o te valoriseren in 2de master
• u gaat naar het buitenland: deel van de masterproef
o in het kader van onderzoekssamenwerking labo’s
o als ERASMUS stage (3 maanden)
o als deel van een ERASMUS semester
Internationale mogelijkheden
• Dual/Double degree: UCL, KTH Stockholm, PoliMi
• ERASMUS uitwisseling:
o 1ste master: jaar aan een buitenlandse universiteit
(voorkeursbestemmingen: EPFL, PoliMi, Aalto, DTU,…,
want daar sluit het programma goed aan bij het onze)
o 2de master: (eerste) semester aan buitenlandse unief
(impliceert gezamenlijk begeleide “Europese” thesis)
• “ERASMUS-like” uitwisseling
o Osaka, USTB,…
Contacten met de bedrijfswereld
• bedrijfsbezoeken
• integratie van industrieel relevante problemen in vakken
• bedrijfservaring en industriële stage
(na bachelor of 1ste master of januari 2de master)
in de beroepsoriënterende paketten
• eindwerk, dikwijls in relatie met
lopend industrieel relevant onderzoek
Beroepsmogelijkheden
• materiaal- en procesmakers in de materialenindustrie
o staal- en non-ferrobedrijven,
o glas- en keramiek-,
o kunststoffen- en composietenindustrie,…
• materiaalgebruikers en soms ook -ontwikkelaars:
o transportsector: automotive, rail, aerospace,
o energiesector,
o chemische industrie,
o microelektronica-industrie,…
Beroepsmogelijkheden
Mogelijke functies:
o ingeschakeld in het productieproces
o technische ondersteunende functie
o actief in een onderzoeks- en ontwikkelingsgroep
o installaties of processen ontwerpen in ingenieursbureau
o technisch-commerciële opdrachten vervullen
o beleidsfuncties waar vereist zijn: • technische kennis,
• wetenschappelijke ingesteldheid en
• openheid voor nieuwe ontwikkelingen
Beroepsmogelijkheden
Waar werken? In Leuven? Een spin-off?
dit, bijvoorbeeld, zijn Niels De Greef en Michaël Callens,
Niels heeft CNTs gegroeid op koolstofvezels, Michaël staaldraadversterkte gemaakt
Wat doen materiaalkundige ingenieurs?
en dan hebben ze hun eigen bedrijf opgericht:
engineering, design, consulting rond composietmaterialen
Waar werken? In België?
Waar werken? In de wereld?
Enkele profielen• metaal- en metaalverwerkende industrie
Mieke Campforts – Umicore
“Ik werk mee aan het ontwikkelen en optimaliseren van recyclage-processen. Het geeft me veel voldoening dat ik echt kan bijdragen aan het oplossen van de problemen van de toekomst!”
• elektronica en informaticaJoke de Messemaeker – imec“Het tofste is het maken van microscopisch kleinebewegende structuren die een grote impact op de dagdagelijkse realiteit kunnen hebben.”
• metaal- en metaalverwerkende industrieStijn Kusters – Umicore“Samen met mijn collega en mijn rechtstreekse overste heb ik tegenwoordig de operationele leiding over de ISA-smelter, een dienst van 150 mensen en de eerste stap in de flowsheet voor de recyclage van edele metalen.”
Enkele profielen• energiesector
Willem Geerinck – Laborelec – Sustainable Process Technology“In energiecentrales zijn de materiaaleisen heel hoog. Ik evalueer de beperkingen van materialen en zoek naar nieuwe en meer betrouwbare materialen”.
• chemische sectorWout Maurissen – Monsanto“Het is dagelijks een uitdaging om in te staan voor de optimale werking van de installaties. Een grondige materiaalkundige kennis is daarbij onontbeerlijk.”
• onderzoek en onderwijsGerbrand Ceder – MIT – Professor of Materials Science and Engineering“Brainstormen met studenten in groep over hunonderzoek. Dat is het allerleukste dat ik doe.”
• consulting, zelfstandig ir., banken, overheid, spin-off, …Christine Buelens – METALogic - CEO“Het tofste? De kick van het ondernemen!”
Na het studeren
Activiteiten
• Kaas & wijn avond
• Departementsreis
• Quiz
• Departementsfeest
• Trui
Kaas & wijn avond
Kaas & wijn avond
Masterreis
Departementsfeest
Trui
Redenen genoeg om
voor materiaalkunde
te kiezen!
