636-0302/01 – Nauka o materiálu - Progresivní materiály ()
Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství | Kredity | 4 |
Garant předmětu | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 5 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2005/2006 |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Vyučovací metody
Anotace
Přednáška v návaznosti na základní kurz Nauky o materiálu seznamuje s
vlastnostmi, technologickými procesy výroby a zpracování a technickými
aplikacemi nově vyvíjených progresivních konstrukčních materiálů v pěti
základních skupinách kovů, keramiky, polymerů, elastomerů a kompozitních
materiálů. V každé skupině jsou diskutovány i zásady designu struktury vzhledem
k požadované kombinaci vlastností, zejména houževnatosti a pevnostních
charakteristik. Zároveň jsou uvedeny možnosti, jak eliminovat nepříznivé účinky
některých degradačních procesů nebo nedostatečnou úroveň některých mechanických
vlastností. Součástí výkladu je objasnění principů přípravy ve vztahu k
vlastnostem u některých skupin materiálů se zvláštními vlastnostmi, jakými jsou
kovová skla, kovy s tvarovou pamětí a nebo nanostrukturní materiály. Závěr
přednášky je zaměřen na výklad možností dalšího výzkumu nových moderních
konstrukčních materiálů a na metody predikce vlastností, které lze v této
souvislosti očekávat.
Povinná literatura:
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
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.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.