636-0937/01 – Moderní metody strukturně fázové analýzy (MMSFA)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2011/2012
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
VOD37 prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+0
kombinovaná Zápočet a zkouška 28+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Doktorandi se seznámí s principy nejdůležitějších technik strukturní, difrakční a spektrální analýzy, s možnostmi a omezeními jednotlivých technik strukturní analýzy, se základy interpretace výsledků strukturních rozborů. Budou umět definovat vhodnou techniku strukturní analýzy pro řešený problém a zhotovit vzorky pro různé techniky studia struktury.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Cílem předmětu je prohloubit znalosti posluchačů doktorandského studia v oboru strukturních a fázových rozborů technických materiálů. Přednášky jsou zaměřeny především na kvalitativní a kvantitativní charakterizaci struktury za použití světelné mikroskopie, technik založených na využití zfokusovaného svazku elektronů (elektronová mikroskopie) a rtg difrakční analýzy. Pozornost je věnována využití strukturních parametrů při analýze vztahů struktura/vlastnosti technických materiálů. Možnosti využití jednotlivých experimentálních metod jsou demonstrovány na praktických příkladech.

Povinná literatura:

KRAUS, I. Úvod do strukturní rentgenografie, Praha: Academia, 1985. KARLÍK, M. Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, Praha: CVUT, 2011. ISBN 978-80-01-04729-3. ENGLER, O. a V. RANDLE. Introduction to texture analysis: macrotexture, microtexture and orientation mapping. 2nd edition, Boca Raton: CRC Press, 2010. ISBN 9781420063653. GOLDSTEIN, J., et al. Scanning electron microscopy and X–ray microanalysis. 3rd edition, New York: Springer US, 2003. ISBN 978-0-306-47292-3. EGERTON, R.F. Physical principles of electron microscopy. New York: Springer Science + Business Media, Inc., 2005. ISBN-10: 0-387-25800-0.

Doporučená literatura:

WILLIAMS, D. B. a C. B. CARTER. Transmission electron microscopy, A textbook for materials science. 2nd edition, Springer US, 2012. ISBN 978-0-387-76502-0. WHISTON, C. X-ray methods (analytical chemistry by open learning), J. Wiley & Sons, 1987. ISBN 978-0471913863. HULÍNSKÝ, V. a K. JUREK. Zkoumání látek elektronovým paprskem. Praha: SNTL, 1982.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: - Základní důvody a cíle studia struktury technických materiálů na různých rozměrových úrovních (makrostruktura, mikrostruktura, nanostruktura). Srovnání rozlišovací schopnosti různých technik strukturně fázové analýzy. ·- Světelná mikroskopie. Princip světelného mikroskopu. Příprava preparátů. Typické úlohy světelné metalografie při kontrole jakosti materiálů – mikrostruktura, mikročistota a velikost zrna. ·- Kvantitativní metalografie, automatizovaná analýza obrazu. Základní stereologické symboly a veličiny. Analýza projektovaných zobrazení. Postupy při stereologické analýze. Chyby měření. ·- Interakce rtg záření a elektronového svazku s hmotou. Základní vlastnosti reciproké mříže. Geometrické podmínky difrakce: Braggův zákon a Ewaldova reflexní koule. ·- Experimentální technika rtg difrakční analýzy polykrystalických materiálů. Typické úlohy rtg difrakční analýzy. Techniky kvantitativní analýzy fázového složení – metody vnitřního a vnějšího standardu, bezstandardová analýza. ·- Tenzometrie. Makropnutí, určování velikosti částic hrubozrnného materiálu. Stanovení mikropnutí – pnutí 2. a 3. druhu. · Základy analýzy přednostní orientace - textury. Rtg difrakční analýza monokrystalů. Rtg spektrální analýza prvkového složení. Difrakce neutronů. - Přístroje založené na využití zfokusovaného svazku elektronů. 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. Prozařovací elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením (HRTEM). - Příprava preparátů pro prozařovací elektronovou mikroskopii. Technika zfokusovaného iontového svazku (FIB). - Metody elektronové difrakce: selekční elektronová difrakce a difrakce konvergentního svazku elektronů. Interpretace difraktogramů získaných při studiu monokrystalů a polykrystalů. Spektroskopické techniky EDX a EELS. - Mechanismy vzniku kontrastu v řádkovací elektronové mikroskopii. Interpretace zobrazení v sekundárních elektronech a v odražených elektronech. Difrakce zpětně odražených elektronů (EBSD). Rtg spektrální mikroanalýza: vlnově disperzní a energiově disperzní analýza. Spektroskopie Augerových elektronů. - Mikroskopické techniky s řádkující sondou – AFM, STM, MFM. Iontová mikroskopie. - Příklady využití strukturní a fázové analýzy v materiálovém inženýrství.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2012/2013 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2010/2011 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství (3911V888) Materiálové inženýrství P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství (3911V999) Fyzikální metaluirgie a mezní stavy materiálů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství (3911V888) Materiálové inženýrství K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství (3911V999) Fyzikální metaluirgie a mezní stavy materiálů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství (3911V888) Materiálové inženýrství P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství (3911V999) Fyzikální metaluirgie a mezní stavy materiálů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství (3911V888) Materiálové inženýrství K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P3924) Materiálové vědy a inženýrství (3911V999) Fyzikální metaluirgie a mezní stavy materiálů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku