637-0079/01 – Elektrotechnické materiály (ETM)

Garantující katedraKatedra neželezných kovů, rafinace a recyklaceKredity3
Garant předmětuprof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1999/2000Rok zrušení2010/2011
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DRA30 prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.
KUR30 prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.
LOS35 doc. Dr. Ing. Monika Losertová
BUJ37 doc. Ing. Kateřina Skotnicová, Ph.D.
SZU02 doc. Ing. Ivo Szurman, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+1
kombinovaná Zápočet 2+1

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student po absolvování předmětu bude umět: - klasifikovat současné i perspektivní materiály pro aplikace v elektrotechnice, mikroelektronice a optoelektronice - definovat a aplikovat základní teoretické poznatky o vlivu stavby a struktury materiálu na základní fyzikální, mechanické, elektrické, magnetické a optické vlastnosti - klasifikovat a objasnit stěžejní technologie přípravy pasivních a aktivních elektronických prvků

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Cílem výuky předmětu je podat studentům základní informace o soudobých i perspektivních materiálech, které se používají v jednotlivých oborech elektrotechniky a mikroelektroniky. Jednotlivé kategorie materiálů pro aplikace v elektrotechnice: vodivé materiály (vodiče, supravodiče, materiály pro kontakty, termoelektrickou přeměnu, odporové materiály, pájky), dielektrika, feroelektrické materiály a izolanty, magnetické materiály (měkké, tvrdé, speciální na bázi slitin kovů vzácných zemin a oxidů), polovodiče pro mikro- a optoelektroniku, solární články, kovová skla, tekuté krystaly, nanotechnologie.

Povinná literatura:

DRÁPALA, J., KURSA, M.: Elektrotechnické materiály. 434 s. E-learning, VŠB-TU Ostrava, 2012, www.person.vsb.cz ROUS, B.: Materiály pro elektrotechniku a mikroelektroniku. SNTL Praha, 1991, 463 s. BOUDA, V. a kol.: Vlastnosti a technologie materiálů. ČVUT Praha,1996,221 s. BOUDA, V. a kol.: Materiály pro elektrotechniku. ČVUT Praha, 2000, 226 s.

Doporučená literatura:

DRÁPAL, S.: Materiály a technologie I. ČVUT Praha, 1983, 163 s. DRÁPAL, S.: Materiály a technologie II. ČVUT Praha, 1986, 167 s. DRÁPAL, S.: Struktura a vlastnosti materiálů I. Kovy. ČVUT Praha,1990,223 s. VAVŘINA, K., KREJČIŘÍK, A.: Elektronika materiálů. Skripta ČVUT Praha, 1986. BOUDA, V., MACH, P., PETR, J., ŠTUPL, K.: Vlastnosti a technologie materiálů. Skripta ČVUT Praha, 1996.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

testy

E-learning

http://www.person.vsb.cz/archivcd/FMMI/ETMAT/

Další požadavky na studenta

seminární práce

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Elektronová teorie kovového stavu. Kohezní síly pevných látek; typy vazeb a jejich vliv na vlastnosti materiálů. Klasifikace pevných látek podle vazby. Kohezní energie kovu, pásová teorie, normální kovy a přechodové kovy. 2. Krystalické látky (polymorfismus), základní typy krystalografických mřížek, roviny a směry, reciproká mřížka. Brillounovy zóny, vodiče, izolátory, polovodiče. Specifické teplo. 3. Poruchy v krystalografické mřížce: vakance, dislokace, vrstevné chyby, hranice krystalů. Monokrystalické, polykrystalické a amorfní kovy. Tuhé roztoky, intermetalické fáze. Lineární roztažnost a objemové změny při fázové transformaci v pevném stavu. 4. Vodivé materiály. Fyzikální podstata elektrické vodivosti kovů, základní vlastnosti vodivých materiálů, supravodivost. Vodivé materiály kovové (Cu, Al, W, Mo, …) a jejich slitiny, uhlíkové materiály. 5. Speciální vodivé materiály. Kontaktní materiály, odporové materiály, termočlánkové materiály, bimetaly, pájky, kovy a slitiny pro pojistky, materiály s tvarovou pamětí. Supravodivé materiály. 6. Fyzikální vlastnosti a hlavní druhy polovodičových materiálů. Polovodičové materiály elementární a sloučeninové. Základní požadavky na přípravu. 7. Metody čištění a zdokonalování struktury, zonální rafinace, směrová krystalizace, destilace. Způsoby přípravy krystalů, metoda Czochralského. Typy polovodičů (AIIIBV, AIIBVI). Technologie vytváření tenkých vrstev (epitaxe) a přechodů (difúze). 8. Magnetické materiály. Základní vztahy, pojmy, podstata feromagnetismu, vlastnosti magnetických materiálů. Základní typy magnetických materiálů. 9. Magneticky měkké materiály (Fe-Si, Fe-Ni), kovová skla. Magneticky tvrdé materiály. Ferity. Struktura, rozdělení, technologie výroby, vlastnosti a oblasti použití. 10. Dielektrika a izolanty, vlastnosti a struktura izolantů, polarizace a permitivita dielektrik, elektrická vodivost izolantů. 11. Elektrická pevnost pevných izolantů, průraz a základní druhy průrazu, neelektrické vlastnosti izolantů. 12. Přehled elektro izolačních materiálů. Plynné, kapalné a pevné izolanty, anorganické izolanty. 13. Konstrukční materiály, základní rozdělení: ocelové, litinové, neželezné kovy a slitiny, kompozity, keramika. 14. Vlastnosti konstrukčních materiálů a způsoby zkoušení: zkouška tahu, tlaku, vrubová a lomová houževnatost, únava a creep.

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 40 (40) 0
                Projekt Projekt 15  0
                Písemka Písemka 25  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 30  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 30  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642R004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642R004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642R004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642R004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642R004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642R004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku