516-8808/01 – Special technology for the preparation of new materials (STPNM)
Gurantor department | Institute of Physics | Credits | 8 |
Subject guarantor | prof. RNDr. Richard Dvorský, Ph.D. | Subject version guarantor | prof. RNDr. Richard Dvorský, Ph.D. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Choice-compulsory |
Year | 1 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 2012/2013 | Year of cancellation | 2015/2016 |
Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Follow-up Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Course objectives as a list of skills due dates:
Identify, name, and reproduce the physical fundamentals of special technologies for the preparation of new materials. EXPLAINING important regularities of the fundamental physical and physico-chemical processes and practical folding in complex technology chains. Demonstrate the ability to apply, uses the acquired knowledge of the above areas in practice. Demonstrate the ability to analyze the physical nature of the problem. Demonstrate the ability to summarize the standard parameters of the problem. Summarize the physical possibilities of solving the problem and to set the limits of applicability of each method.
Teaching methods
Lectures
Summary
Cílem předmětu je rozšířit přehled posluchačů v oblasti elementárních technologických procesů, prohloubit pochopení jejich fyzikálních principů a zvýšit schopnost absolventů navrhovat jejich užití v technologické praxi, resp. v projektech vědy a výzkumu.
1. HISTORIE, SOUČASNOST A BUDOUCNOST TECHNOLOGIE
1.1. Historické kořeny a vývoj
1.2. Moderní technologie jako posloupnost navazujících elementárních fyzikálních, resp. fyzikálně chemických procesů
1.3. Základní strukturní členění technologického řetězce
2. ELEMENTÁRNÍ FYZIKÁLNÍ A FYZIKÁLNĚ CHEMICKÉ PROCESY
2.1. Ohřev odporový, indukční, dielektrický
2.2. Komprese izostatická, statická, rázová
2.3. Působení ultrazvuku na materiál – svařování, mikrokavitace
2.4. Působení vysokoenergetického kapalinového paprsku na materiál
2.5. Působení elektronového a iontového paprsku na materiál
2.6. Působení laseru a plasmy na materiál
3. VZNIK MATERIÁLU
3.1. Nukleace a růst nové fáze
3.2. Epitaxe
3.3. Slinování jemné keramiky a kovů
3.4. Polymerace
3.5. Radiační katalýza
3.6. Laserová, resp. oblouková ablace
3.7. Rychlá solidifikace (Rapid Solidification)
4. TRANSFORMACE MATERIÁLU
4.1. Interkalace
4.2. Tepelné procesy
4.3. Fázové (transformační) přechody
4.4. Restrukturalizace a rekrystalizace
4.5. Segregace fází
4.6. Difúzní procesy
4.7. Magnetizace
4.8. Radiační modifikace
4.9. Restrukturalizace materiálu extruzí (protlačováním, ECAP)
Compulsory literature:
Zettlemoyer, A.C.: Nucleation, M. Dekker Inc., New York 1967
Hull, D.: An Introduction to composite materials, Cambridge, 1990.
Bower, D.I.: An introduction to polymer physics,Cambridge University Press, 2002
Recommended literature:
Kittel, Ch.: An Introduction to Solid state Physics, John Wiley & Sons; 8th Edition, 2004
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Individual systematic study is supposed.
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
The aim is to extend the elementary students´ knowledge in the field of technological processes, deepen their understanding of physical principles and enhance the ability of graduates to propose their applications in technological practice, scientific projects and research.
1. HISTORY, PRESENT AND FUTURE OF TECHNOLOGY
1 Historical roots and development
2 Modern technology as a sequence of successive elementary physics and physico-chemical processes
3 Basic structure of a technological chain
2. ELEMENTARY PHYSICAL AND CHEMICAL AND PHYSICAL PROCESSES
1 Resistance heating, induction, dielectric heating
2 Isostatic compression, static, shock
3 Ultrasound impact on the material - welding, microcavitation
4 High-energy liquid jet impact on the material
2 Electron and ion beam impact on the material
6 Laser and plasma impact on the material
3. ESTABLISHMENT OF MATERIAL
1 Nucleation and growth of a new phase
2 Epitaxy
3 Sintering of fine ceramics and metals
4 Polymerization
5 Radiation catalysis
6 Laser, arc ablation
7 Rapid Solidification (Rapid Solidification)
4. MATERIAL TRANSFORMATION
1 Intercalation
2 Thermal processes
4 Phase (transformation) transitions
4 Restructuring and recrystallization
5 Phase segregation
6 Diffusion processes
7 Magnetization
8 Radiation catalysis
9 Restructuring material by extrusion (extrusion, ECAP)
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction