636-0937/01 – Moderní metody strukturně fázové analýzy (MMSFA)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2011/2012 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | doktorské |
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:
Doporučená literatura:
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.