636-2004/01 – Metody studia struktury (MSSn)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2014/2015 | Rok zrušení | 2022/2023 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti 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
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět se zabývá moderními metodami charakterizace struktury materiálů, které se využívají v materiálovém inženýrství. Na praktických příkladech jsou demonstrovány výsledky studia struktury technických materiálů za použití technik světelné a elektronové mikroskopie.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou žádné další zvláštní požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Materialografie – studium strukturních parametrů technických materiálů. Základní důvody a cíle studia struktury materiálů.
2. Světelná mikroskopie. Lom světelných paprsků v tenkých čočkách. Ohnisková vzdálenost. Hloubka ostrosti. Vady tenkých čoček. Rozlišovací schopnost.
3. Konstrukce světelného mikroskopu. Metody zvyšování kontrastu zobrazení. Světlé pole, tmavé pole, polarizované světlo, fázový kontrast, měření mikrotvrdosti.
4. Příprava rovinných výbrusů pro účely optické mikroskopie (kovy, kompozity, keramické materiály). Zviditelňování mikrostruktury kovů pomocí chemického a elektrolytického leptání. - Základní metody kvantitativní mikroskopie. Typické aplikace světelné mikroskopie v materiálovém inženýrství.
5. Interakce rtg záření a elektronů s hmotou. Difrakce paprsků na krystalové mříži – Braggova rovnice. Reciproká mříž. Ewaldova konstrukce. Absorpce záření hmotou. Princip rtg difrakční analýzy polykrystalických materiálů. Kvalitativní a kvantitativní analýza fázového složení materiálů.
6. Texturní analýza. Princip rtg difrakční analýzy monokrystalů. Využití rtg difrakce při studiu makropnutí a mikropnutí v technických materiálech - rtg tenzometrie.
7. Rtg spektrální analýza a rtg mikroskopie. Typické aplikace rentgenografie v materiálovém inženýrství.
8. Princip prozařovacího elektronového mikroskopu. Mechanismy vzniku kontrastu při studiu amorfních a krystalických látek. Amplitudový kontrast – zobrazení ve světlém a v tmavém poli.
9. Fázový kontrast – zobrazení mřížky a struktury. Elektronová difrakce. Difrakční konstanta. Analýza difraktogramů - monokrystaly a polykrystaly.
10. Příprava preparátů pro prozařovací elektronovou mikroskopii: extrakční uhlíkové repliky a tenké kovové fólie. Příprava preparátů z elektricky nevodivých materiálů.
11. Princip řádkovacího elektronového mikroskopu. Základní mechanismy vzniku kontrastu zobrazení. Environmentální řádkovací elektronová mikroskopie (ESEM). Difrakce zpětně odražených elektronů (EBSD). Příprava preparátů pro řádkovací elektronovou mikroskopii.
12. Rtg spektrální mikroanalýza. Základní principy vlnově a energiově disperzní mikroanalýzy. Kvalitativní a kvantitativní rtg mikroanalýza.
13. Spektroskopie Augerových elektronů. Spektroskopie energetických ztrát elektronů (EELS). Energiová filtrace v prozařovací elektronové mikroskopii (EFTEM). Typické aplikace elektronové mikroskopie a rtg spektrální mikroanalýzy v materiálovém inženýrství.
14. Princip technik studia povrchu materiálů pomocí řádkující sondy - STM, AFM. Princip iontové mikroskopie a atomového hmotnostního spektrometru.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky