636-0302/01 – Materials Science - Advanced Materials ()
Gurantor department | Department of Material Engineering | Credits | 4 |
Subject guarantor | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. | Subject version guarantor | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
Year | 5 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 2003/2004 | Year of cancellation | 2005/2006 |
Intended for the faculties | FS | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Teaching methods
Summary
Continuing the basic course of Material Science the lecture makes acquaintance
with behaviors, technological processesof production, treatment and technical
applications newly developed advanced materials in all five principal materials
groups- metals, ceramics, polymers, elastomers and composites. In each material
group fundamentals of structural design are discussed receiving calling rela-
tionship among their behaviors, namely between toughness and strength proper-
ties. Herewith, possibilities how to eliminate adverse effects of some degrada-
tion processes or deficient level of some mechanical properties are presented.
A part of lecture devotes to preparation principles of materials with especial
characteristics, as there are metallic glasses, shape memory alloys or nano-
structural materials. Closure of the lecture is directed on presentation of
further development in research of new structural materials and behavior
prediction that are waiting in this connection.
Compulsory literature:
Recommended literature:
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. Úvodní přednáška
2. Konstrukční materiály, základní skupiny, základní funkce materiálu,
vztahy mezi strukturou a vlastnostmi, vliv tvaru a způsobu zatěžování tělesa
na vznik mezního stavu materiálu, podmínky ovlivňující mezní stav
3. Moderní typy konstrukčních ocelí širokého technického použití, vztah
struktury, mechanických a technologických vlastností, oceli o vyšší mezi kluzu,
WELDOX, s vysokou otěruvzdorností HARDOX, tvárné litiny jako perspektivní
náhrada konstrukčních ocelí
4. Moderní typy korozivzdorných ocelí, superferitické, supermartenzitické,
superduplexní a superaustenitické oceli, jejich chemické složení, struktura,
mechanické vlastnosti, korozní odolnost a technické využití
5. Neželezné kovy, moderní vytvrzované slitiny Al, slitiny Mg a slitiny
Ti, struktura, způsoby zpracování, vlastnosti a technické aplikace,
intermetalické sloučeniny, základní typy intermetalik, vlastnosti a technické
aplikace
6. Superplastické materiály a kovy s tvarovou pamětí, jejich struktura a
vlastnosti, napěťově deformační chování, technické využití
7. Keramické materiály, porézní a technická keramika, základní typy
technické keramiky, příčiny křehkosti a mechanismy zhouževnatění
8. Skla a skelně krystalické materiály na bázi SiO2, kovová skla,
struktura na krátkou a dlouhou vzdálenost, vlastnosti a perspektivy využití
9. Termoplasty, chemické složení, struktura a vlastnosti, viskoelasticita,
reologické modely napěťově deformačního chování, technologie výroby, technické
využití
10. Reaktoplasty a elastomery, struktura a vlastnosti, napěťově deformační
chování, technologické postupy řízení vlastností, technické aplikace, polymerní
pěny a jejich vlastnosti
11. Zásady designu struktury a vlastností kompozitních materiálů, kompozity
s kovovou, keramickou a polymerní matricí, vlastnosti, technologie výroby a
použití, výroba a vlastnosti vláken
12. Nanostrukturní materiály, základní dělení, jejich funkce, technické
využití v elektronice, informatice a sdělovací technice, medicíně a v
nanotechnologiích, nanopovlaky, jejich charakteristiky a využití pro součásti
odolávající korozi a opotřebení
13. Čisté materiály a materiály se zvláštními fyzikálními vlastnostmi,
struktura a technické aplikace
14. Perspektivy vývoje nových konstrukčních materiálů
Cvičení:
1. Obsah cvičení, podmínky pro zápočet, literatura, bezpečnost práce.
2. Základní skupiny (třídy) konstrukčních materiálů, znázornění vybraných
vlastností na
diagramech a jejich souvislosti se strukturou. Příklady, výpočty. Seminární
práce.
3. Moderní konstrukční oceli o vyšších pevnostních charakteristikách.
Příklady, tabulky.
4. Korozně elektrochemické charakteristiky vybraných konstrukčních
superaustenitických, superferitických, superduplexních, supermartenzitických
ocelí. Laboratorní cvičení. Protokol č. 1
5. Korozně elektrochemické charakteristiky superaustenitických,
superferitických, superduplexních, supermartenzitických ocelí. Pokračování a
dokončení protokol č. 1.
6. Tepelné zpracování a struktury progresivních slitin neželezných kovů
(Ni, Ti, Al, Mg) a jejich intermetalika. Metalografické hodnocení. Protokol č. 2
7. Zpracování, struktury a vlastnosti progresivních slitin neželezných
kovů (Ni, Ti, Al, Mg), využití kovů s tvarovou pamětí. Protokol č. 2
8. Průběh , kontrola seminární práce
9. Volba nového nekovového materiálu pro zadané části konstrukce (protokol
č. 3).
10. Volba nového nekovového materiálu pro zadané části konstrukce (protokol
č. 3).
11. Návrh kompozitního materiálu, včetně jeho výroby, s požadovanými
mechanickými vlastnostmi. Protokol č. 4
12. Návrh kompozitního materiálu, včetně jeho výroby, s požadovanými
mechanickými vlastnostmi. Protokol č. 4
13. Seminární práce, dokončení, prezentace..
14. Zápočet. Součty bodů za cvičení.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.