637-3002/04 – 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 výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení2022/2023
Určeno pro fakultyFS, USP, FAST, FMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
LOS35 doc. Dr. Ing. Monika Losertová
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3
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

Průběžné ověření studijních výsledků: • prezenční forma studia – 2 písemné testy, 1 semestrální projekt v průběhu semestru, opakování probrané látky na začátku každé přednášky; Závěrečné ověření studijních výsledků: • písemná a ústní zkouška.

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: 2019/2020 zimní semestr, platnost do: 2022/2023 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  25
        Zkouška Zkouška 55  15 3
Rozsah povinné účasti: Max. 20 % omluvená účast Min. 80 % povinná účast na cvičeních • Absolvování laboratorních úloh, odevzdání protokolů • Absolvování testu a/nebo písemky • Vypracování semestrálního projektu

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N0715A270005) Progresivní technické materiály P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (N0715A270005) Progresivní technické materiály P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N0715A270005) Progresivní technické materiály P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
FMT+9360 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT+9360 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT+9360 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT-nově akreditované-příprava 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.