636-0074/03 – Vlastnosti a úprava povrchů (VaÚP)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. RNDr. Jaroslav Fiala, CSc. | Garant verze předmětu | prof. RNDr. Jaroslav Fiala, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 5 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 1994/1995 | Rok zrušení | 2008/2009 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Vyučovací metody
Anotace
Specifika vlastností a struktury povrchů, mezipovrchů a tenkých vrstev, jejich
termodinamika a kinetika povrchově aktivních procesů, fysiosorpce a
chemisorpce, relaxace a rekonstrukce povrchů. Povrchové napětí růst a tvar
krystalů, selektivní evaporace, fasetování, parciální anatexe a tavení povrchu
krystalů. Adheze, koheze a tribologie, disperzní systémy, koloidy, tenké filmy,
emulse, pěny, tensidy, zeolity, a interkaláty, epitaxie a heterogenní katalýza.
Povrchové úpravy, zvláště moderní plazmové technologie a zkoušení.
Povinná literatura:
1. V. SEDLÁČEK: Povrchy a povlaky kovů, skriptum ČVUT, Praha 1992
2. F. PÍŠEK a kol.: Nauka o materiálu I/2, Academia, Praha 1968, kapitola 7
3. V. MOHYLA: Technologie povrchových úprav kovů, skriptum VŠB, Ostrava 1987
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Osnova přednášky:
1. Povrch krystalu, fysiosorpce a chemisorpce, povrchová struktura a její
popis, zvláštnosti povrchových vlastností atenkých vrstev, epitaxie a
topotaxie, laserové technologie, zobrazovací techniky pro monitorování atomové
struktury povrchu
2. Struktura hranic zrn, náhodné hranice, koincidenční hranice, model
základních povrchových strukturních jednotek, krystalografie křivých prostorů,
kvasikrystalická struktura rozhraní, nanostrukturní materiály, koloidní stav
hmoty
3. Krystalografický popis povrchu, relaxace čistých povrchů, segregace na
čistých površích, preferenční adsorpční místa a uspořádání molekul na
substrátu, koadsorpce, relaxace povrchu indukovaná adsorbátem, rekonstrukce
povrchu indukovaná nebo naopak odstraněná adsorbátem
4. Modifikace rekonstrukce čistého povrchu vlivem
adsorbátu, “balkový “adsorbát, povrchová segregace indukovaná adsorbátem,
dynamická struktura povrchu, povrchová napětí, Youngova-Laplaceova rovnice,
periodizace, mechanismy a faktory ovlivňující slinování, Kelvinova rovnice,
Herringův vzorec, povrchové a mezipovrchové energie kovů, Gibbs-Curie-Wulf-
Bravaisova věta, povrchové napětí a tvar krystalu, stereoselektivní adsorpce
5. Struktura krystalu a jeho morfologie, krystalogramy, mechanismus růstu
krystalu, fasetování povrchu, parciální anatexe a úplné tavení krystalu od
povrchu do hloubky, selektivní evaporace komponent, mikrogeometrie povrchu a
její kvantitativní hodnocení. Komparátory mechanické, elektrické, pneumatické,
fotoelektrické a dotykové profiloměry
6. Řádkovací tunelová mikroskopie, šikmé a sférické výbrusy, metoda světelného
řezu, stínová metoda světelného řezu, interferenční měření mikrogeometrie
povrchu, mikrofotogrammetrie, optické měření nosného podílu, charakteristiky
drsnosti povrchu, nosná křivka, hustota pravděpodobnosti profilu, autokorelační
funkce a její náhodná a periodická složka, spektrální analýza mikrogeometrie
povrchu a jeho trojrozměrné hodnocení
7. Fraktální analýza mikrogeometrie povrchu, Langmuirovy vrstvy, vrstvy
Langmuir-Blodgettové, molekulární elektronika konstruovaná technikou Langmuir-
Blodgettové vrstev
8. LB-vrstvy jako nosič informace při pěstování krystalů. Dvojrozměrné
struktury, pěny a skelety, kovové pěny (buněčné kovy), aerogely, epitaxie,
endotaxie a topotaxie v mikroelektronice a v petrografii, topotaktické reakce v
pevných látkách
9. Krystalografie topotaktických reakcí a její využití v materiálovém
inženýrství, koherence atomové stavby rozhraní, tolerance při rekonstrukci
povrchů, Landolt- Bornsteinova databáze
10.Rentgenografická diagnostika a predikce epitaxiálních kontaktů. Povrchové
úpravy, nátěry, fosfátování, zinkováni, karbonitridace, nitridace, plazmová
technologie modifikace povrchů a výroby tenkovrstvých povlaků
11.PVD – CVD techniky, prášky pro plazmové nástřiky, průmyslové aplikace
plazmových depozičních procesů, napařování, naprašování, iontové plátování,
iontová implantace, žárové nástřiky, silikátové povlaky, smalty a glazury,
tepelné zpracování povrchů, mechanické modifikace povrchů
12.Inklusivní sloučeniny, interkalace, pilířové jíly, polymerace vrstevných
interkalačních sloučenin, emulse
13.Heterogenní katalýza, dvojrozměrná chemická technologie, zeolity a zeotypy,
topotaktické reakce na vnitřním povrchu zeolitů
14.Katalýza na polymerních nosičích, kovová skla jako katalyzátory, vazba a
aktivace adsorpce, kinetika adsorpce, adsorpční izobara, fluidní a lokalizované
fáze adsorbátu, vnitřní povrch disperzních materiálů
Cvičení:
1. Stanovení drsnosti povrchu.
2. Stanovení tloušťky povlaků coulometrickou metodou.
3. Mikrotvrdost.
4. Mikroskopické hodnocení keramických vrstev.
5. Přilnavost povlaků a vrstev.
6. Rtg. fluorescenční analýza prvkového složení povrchových vrstev.
7. Rtg. difrakční analýza struktury povrchových vrstev.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.