636-0829/01 – Speciální zkušební metody (SZM)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2015/2016
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FIL40 Ing. František Filuš
VOD37 prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- Definovat základní důvody a cíle studia struktury materiálů; - Popsat základní principy optické mikroskopie, demonstrovat základní aplikace optické mikroskopie; - Charakterizovat produkty interakce rtg záření a elektronového svazku se vzorkem; - Definovat základní principy difrakční analýzy, objasnit principy spektrální analýzy; - Charakterizovat princip, možnosti a aplikace prozařovací elektronové mikroskopie; - Charakterizovat princip, možnosti a aplikace řádkovací elektronové mikroskopie; - Popsat moderní techniky studia struktury využívající řádkující sondu; - Demonstrovat využití různých technik strukturní analýzy při řešení technických problémů.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět prohlubuje znalosti studentů v oblasti studia mikrostruktury a substruktury materiálů. Navazuje na předměty přírodně vědního základu a obecného inženýrského základu. Základní okruhy přednášek jsou věnovány experimentálním metodám, které jsou založeny na využití elektronového svazku: prozařovací elektronová mikroskopie, řádkovací elektronová mikroskopie,Augerova spektroskopie a rtg spektrální mikroanalýza. Základní mechanismy tvorby kontrastu zobrazení, difrakční analýzy a lokální chemické mikroanalýzy jsou demonstrovány na praktických příkladech.

Povinná literatura:

[1] Vodárek, V.: Metody studia struktury, Studijní opora, VŠB – TU Ostrava, 2012. [2] Kraus, I.: Úvod do strukturní rentgenografie, Academia, Praha, 1985. [3] Karlík, M.: Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, CVUT, Praha, 2011.

Doporučená literatura:

[1] Whiston, C.: X-Ray Methods, J. Wiley & Sons, Chichester, 1987. [2] Williams, D. B., Carter, C. B.: Transmission Electron Microscopy, A Textbook for Materials Science, 2nd ed., Springer, 2009. [3] Goldstein, J. et al.: SEM and X – ray Microanalysis, 3rd ed., Springer, 2003.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou žádné další požadavky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: - Obsah a smysl předmětu. - Rozlišovací schopnost mikroskopických technik, interakce elektronového svazku a rtg svazku s hmotou. - Základy krystalografie, vlastnosti reciproké mříže. - Geometrické podmínky difrakce, strukturní faktor. - Princip prozařovacího a řádkovacího elektronového mikroskopu. - Mechanismy vzniku kontrastu v prozařovací elektronové mikroskopii: amplitudový a fázový kontrast. - Základní principy kinematické a dynamické teorie rozptylu elektronů, kontrast na poruchách krystalové mříže. - Metody elektronové difrakce: selekční elektronová difrakce a difrakce konvergentního svazku elektronů. - Interpretace difraktogramů získaných při studiu monokrystalů a polykrystalů. - Kvantitativní elektronová mikroskopie, hustota čarových poruch. - Příprava preparátů pro prozařovací elektronovou mikroskopii. - Mechanismy vzniku kontrastu v řádkovací elektronové mikroskopii. - Rtg spektrální mikroanalýza: vlnově disperzní a energiově disperzní analýza - Základní aplikace prozařovací a řádkovací elektronové mikroskopie ve fyzikální metalurgii. - Spektroskopie Augerových elektronů, speciální spektroskopické metody. - Princip iontové mikroskopie a atomového hmotnostního spektrometru. Cvičení: 1. Úvod do cvičení, bezpečnost práce v laboratořích. 2. Krystalová geometrie. 3. Reciproká mříž, zadání programu č. 1. 4. Strukturní faktor, absorpce rtg záření hmotou. 5. Stereografická projekce 6. Transformační matice, zadání programu č. 2. 7. Příprava extrakčních uhlíkových replik. 8. Difrakční konstanta, interpretace bodových difraktogramů. 9. Interpretace kružnicových difraktogramů, zadání programu č. 3. 10. Hustota dislokací. 11. Kvantitativní elektronová mikroskopie, orientační vztah mezi precipitátem a kovovou matricí. 12. Kalibrace pootočení mezi zobrazením a difraktogramem, zadání programu č. 4. 13. Identifikace precipitujících fází v ocelích. 14. Písemná prověrka znalostí, zápočet.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35  21
        Zkouška Zkouška 65  30
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2014/2015 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku