636-0074/04 – Surface Properties and Treatment (VaÚP)
| Gurantor department | Department of Material Engineering | Credits | 5 |
| Subject guarantor | prof. RNDr. Jaroslav Fiala, CSc. | Subject version guarantor | prof. RNDr. Jaroslav Fiala, CSc. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Choice-compulsory |
| Year | 5 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 1994/1995 | Year of cancellation | 2008/2009 |
| Intended for the faculties | FMT | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Teaching methods
Summary
Properties and structural features of surfaces, interfaces and thin layers, .
Surface tension, growth and morphology of crystals, selective evaporation,
faseting. Adhesion, cohesion and tribology, highly dispersed systems, colloids,
thin films, emulsions, foams, tensides, zeolites and intercalates, epitaxy and
heterogenous catalysis. Surface engineering.
Compulsory literature:
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
Recommended literature:
Additional study materials
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
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.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.