636-0302/01 – Nauka o materiálu - Progresivní materiály ()

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník5Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2005/2006
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
LAS40 doc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.
STR50 prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

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:

1. Ashby,M.F.: Materials selection in mechanical design, Pergamon Press 1992, 311 s. 2. Strnadel, B.: Nauka o materiálu: konstrukční materiály a jejich degradační procesy, VŠB-TU Ostrava, 1993. 180 s., ISBN 80-7078-207-2 3. Askeland,D.R.: Science and Engineering of Materials. PWS Publishing, Boston, 1994 4. Meissner,B.- Zilva,V.: Fyzika polymerů, SNTL, Praha, 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

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

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 30 (30) 0
                Projekt Projekt 15  0
                Písemka Písemka 15  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 60  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2005/2006 (M2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2004/2005 (M2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2003/2004 (M2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku