636-0074/03 – Vlastnosti a úprava povrchů (VaÚP)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity5
Garant předmětuprof. RNDr. Jaroslav Fiala, CSc.Garant verze předmětuprof. RNDr. Jaroslav Fiala, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník5Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1994/1995Rok zrušení2008/2009
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FIA30 prof. RNDr. Jaroslav Fiala, CSc.
FIL40 Ing. František Filuš
LAS40 doc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 18+0

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

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 33 (33) 0
                Projekt Projekt 18  0
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 15  0
        Zkouška Zkouška 67 (67) 0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 67  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2007/2008 (M2109) Metalurgické inženýrství (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2109) Metalurgické inženýrství (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2109) Metalurgické inženýrství (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2005/2006 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2109) Metalurgické inženýrství (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2004/2005 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2109) Metalurgické inženýrství (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2003/2004 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2109) Metalurgické inženýrství (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2002/2003 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2109) Metalurgické inženýrství (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2001/2002 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2000/2001 (M2109) Metalurgické inženýrství (2109T030) Tváření materiálů (05) Tváření materiálů P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2000/2001 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2000/2001 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku