637-0079/05 – Elektrotechnické materiály (ETM)

Garantující katedraKatedra neželezných kovů, rafinace a recyklaceKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2005/2006Rok zrušení
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 3+1
kombinovaná Zápočet a zkouška 3+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

Jeden kontrolní test v průběhu semestru.

E-learning

DRÁPALA, J., KURSA, M. Elektrotechnické materiály. E-learning na, 2012, 439 s. http://www.person.vsb.cz/archivcd/FMMI/ETMAT/index.htm

Další požadavky na studenta

Vypracovat seminární práci na zadané téma dle požadavků uveřejněných na web stránkách katedry http://katedry.fmmi.vsb.cz/637/texty.html

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 tahem, tlakem, vrubová a lomová houževnatost, únava a creep.

Podmínky absolvování předmětu

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B0713A060004) Projektování elektrických systémů a technologií P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0713A060004) Projektování elektrických systémů a technologií K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0713A060005) Elektroenergetika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A060012) Aplikovaná elektronika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0713A060005) Elektroenergetika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A060012) Aplikovaná elektronika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika P čeština Rožnov pod Radhoštěm 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2648) Projektování elektrických zařízení (2648R999) Společné studium P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2648) Projektování elektrických zařízení (2648R999) Společné studium K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku