637-3002/01 – Progresivní materiály (PgM)

Garantující katedraKatedra neželezných kovů, rafinace a recyklaceKredity6
Garant předmětudoc. Dr. Ing. Monika LosertováGarant verze předmětudoc. Dr. Ing. Monika Losertová
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2014/2015Rok zrušení
Určeno pro fakultyFS, HGF, FMT, USPUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KUB0034 Ing. Vojtěch Kubeš
LOS35 doc. Dr. Ing. Monika Losertová
STE0030 Ing. Ondřej Štefek
STE0083 Ing. Michal Štencek
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 18+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student po absolvování předmětu bude schopen: - vysvětlit souvislosti mezi strukturou a základními vlastnostmi progresivních materiálů - klasifikovat a shrnout základní vlastnosti konstrukčních, elektromagnetických, supravodivých, kompozitních a dalších typů materiálů - formulovat výhody a nevýhody aplikací jednotlivých typů materiálů v různých odvětvích - porovnat a vybrat jednotlivé typy materiálů podle vybraných vlastností pro konkrétní aplikace - optimalizovat materiálové a technologické požadavky pro výrobu těchto materiálů - doporučit vhodné tepelně-mechanické zpracování pro modifikaci struktury a optimalizaci vlastností materiálů - posoudit a vyhodnotit vliv nečistot na užitné vlastnosti materiálů - aplikovat poznatky na řešení technických problémů

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět navazuje na základní znalosti nauky o materiálu a rozšiřuje znalosti o materiálech používaných v různých oblastech moderního průmyslu a zahrnujících širokou škálu požadovaných fyzikálních a mechanických, příp. dalších vlastností. Strukturní charakteristiky vybraných slitin na bázi Cu, Ni, Ti a dalších kovů jsou uvedeny v souvislosti s jejich vlastnostmi a použitím v různých typech materiálů: superslitiny, intermetalika, slitiny s jevem tvarové paměti, kompozity s kovovou matricí, materiály vysokoteplotní, magnetické, supravodičové, funkčně-gradientní, ložiskové, kovové pěny, kovová skla a mnoho dalších. Důraz je kladen na charakteristiky související s mechanickou deformací, zotavením, rekrystalizací, precipitačními procesy, zpevněním, vytvrzením, creepem, superplasticitou a křehnutím. Poznatky z tohoto předmětu umožní studentovi získat přehled o směrech vývoje nových materiálů a dobře se orientovat v používaných moderních materiálech.

Povinná literatura:

LOSERTOVÁ, M. Progresivní materiály. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2012. Online na: http://www.person.vsb.cz/archivcd/FMMI/PGM/index.htm. SMALLMAN, R.E. a A.H.W NGAN. Physical metallurgy and advanced materials. 7th ed. Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2007. ISBN 978-0-7506-6906-1. FIALA, J., V. MENTL a P. ŠUTTA. Struktura a vlastnosti materiálů. Praha: Academia, 2003. ISBN 80-200-1223-0. STRNADEL, B. Řešené příklady a technické úlohy z materiálového inženýrství. Ostrava: [s.n.], 1998. DAVIS, J.R. ed. Metals handbook. Desk ed. Materials Park: ASM International, 1998. ISBN 0-87170-654-7.

Doporučená literatura:

POKLUDA, J., F. KROUPA a L. OBDRŽÁLEK. Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek: kovy, keramika, plasty. Brno: Vysoké učení technické, 1994. ISBN 80-214-0575-9. DONACHIE, M.J. Titanium: a technical guide. 2nd ed. Materials Park: ASM International, 2000. ISBN 0-87170-686-5. DONACHIE, M.J. a S.J. DONACHIE. Superalloys: a technical guide. 2nd ed. Materials Park: ASM International, 2002. ISBN 0-87170-749-7. VOORT, G.F.V., ed. ASM handbook: Metallography and microstructures. Volume 9. Materials Park: ASM International, 1985. ISBN 0-87170-015-8. ABEL, L.A., ed. ASM handbook: Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials. Volume 2. Materials Park: ASM International, 1990. ISBN 0-87170-378-5.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

test, aplikace znalostí na seminární práci a laboratorní úlohy.

E-learning

skripta v pdf, videosekvence a animace jsou přístupné na http://www.person.vsb.cz/archivcd/FMMI/PGM/index.htm

Další požadavky na studenta

Zapojení do řešení projektů fakulty nebo katedry 636 a 637. Doplnit znalosti z nauky o materiálech. Zvýšit úroveň jazykových znalostí.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Přehled používaných materiálů, jejich vlastností a oblastí použití. 2. Materiály na bázi mědi. Slitiny Cu-Ni. Fázové transformace v Cu slitinách a vliv na vlastnosti. Použití. 3. Slitiny niklu. Slitiny se speciálními elektromagnetickými a dalšími fyzikálními vlastnostmi. Strukturně fázové charakteristiky a vlastnosti v souvislosti s aplikacemi slitin. 4. Superslitiny na bázi Fe, Co a Ni. Fyzikálně-metalurgické charakteristiky, mechanické a korozní vlastnosti za běžných i vysokých teplot, použití. 5. Slitiny titanu. Rozdělení podle struktury (alfa, beta, alfa+beta). Fázové přeměny v Ti slitinách. Precipitační procesy a deformační charakteristiky. Vliv různých variant tepelného zpracování na mikrostrukturní charakteristiky titanových slitin. Aplikace v souvislosti s technologiemi přípravy slitin. 6. Intermetalické sloučeniny. Struktura. Fázová stabilita. Antifázové hranice a domény. Vlastnosti mechanické, elektromagnetické, korozní, tepelné, supravodivé. Rozdělení intermetalických materiálů, přehled, struktura, vlastnosti a příklady použití. Hydridy na bázi intermetalických sloučenin, vlastnosti a aplikace. 7. Slitiny s jevem tvarové paměti. Princip paměťového jevu, strukturní charakteristiky, příklady materiálů, použití. 8. Funkčně-gradientní materiály. Princip, struktura, příklady, použití. 9. Kompozity s kovovou matricí. Princip kompozitního působení. Popis struktury. Mechanika kompozitních materiálů. Typy materiálu podle zpevňujících složek. Materiálové charakteristiky. Použití. 10. Kovová skla. Fyzikálně-metalurgické charakteristiky, stabilita struktury, výhody a omezení použití. Příklady materiálů, jejich vlastnosti a použití. 11. Kovové pěny. Mikrostruktura, fyzikálně- metalurgické vlastnosti, přednosti a použití.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2014/2015 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  25
        Zkouška Zkouška 55  21
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
FMMI 2017/2018 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2016/2017 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2015/2016 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI_N 2014/2015 prezenční čeština povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok