653-2222/01 – Úvod do studia materiálů (MAT)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství a recyklace | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Petra Váňová, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Petra Váňová, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT, FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- Seznámení se základními druhy materiálů z pohledu vnitřní stavby;
- Pochopení zákonitostí vnitřní stavby jednotlivých druhů materiálů;
- Porozumění nejdůležitějším užitným vlastnostem materiálů s akcentem na vlastnosti mechanické;
- Osvojení si základních metod charakterizace nejdůležitějších mechanických vlastností materiálů;
- Pochopení možností zvýšení pevnostní úrovně materiálů, jakož i postupů ke zvýšení houževnatosti;
- Porozumění lomovým procesům v materiálech a také nejvýznamnějším degradačním procesům;
- Osvojení si základních charakteristik nejdůležitějších druhů materiálů.
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
V předmětu se studenti seznámí se základními druhy zejména technických materiálů, a to z pohledu jejich vnitřní stavby a dále z pohledu jejich užitných vlastností, resp. mechanických vlastností. Dále se studenti seznámí se základními metodami charakterizace struktury a mechanických vlastností materiálů s důrazem na praktickou stránku problému. Další částí předmětu budou základní metody, jak zvýšit pevnostní úroveň materiálů, resp. jejich houževnatost. Poté budou následovat základní poznatky z oblasti lomových procesů, resp. degradačních mechanismů. V neposlední řadě se studenti seznámí s nejvýznačnějšími představiteli kovových materiálů, polymerů, keramiky a kompozitů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžné ověření studijních výsledků:
Absolvování 2 předepsaných testů; vypracování min. 2 zadaných programů.
Závěrečné ověření studijních výsledků: zápočet a písemná zkouška.
E-learning
LMS Moodle
Další požadavky na studenta
Nejsou další požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky - hlavní témata
1. Základní druhy materiálů využívaných člověkem v průběhu historického vývoje; příklady – postupné zdokonalování jednotlivých druhů materiálů.
2. Vnitřní stavba pevných látek - krystalové mřížky, poruchy mřížky, tuhé roztoky.
3. Způsoby charakterizace základních strukturních parametrů materiálů jednoduchými metodami strukturní analýzy a jejich limity.
4. Vlastnosti jednotlivých druhů materiálů a metody jejich charakterizace – užitné vlastnosti; mechanické vlastnosti – pevnostní charakteristiky; houževnatost materiálů – souvislost s vnitřní stavbou.
5. Mechanismy zpevnění jednotlivých druhů materiálů; cesty ke zvyšování houževnatosti materiálů.
6. Porušení materiálů – základní druhy porušení, stádia lomových procesů pro jednotlivé druhy porušení. Mechanismy degradace materiálů – technicky nejvýznamnější případy.
7. Kovové materiály – železné kovy (oceli, litiny), nejvýznamnější příklady; vlastnosti, použití, základy tepelného zpracování ocelí.
8. Kovové materiály – neželezné kovy (slitiny hliníku, mědi, niklu), nejvýznamnější příklady; vlastnosti, použití.
9. Keramické materiály – porézní a technická keramika, příklady, vlastnosti, použití.
10. Polymerní materiály – termoplasty, reaktoplasty a elastomery, nejvýznamnější příklady, vlastnosti, použití.
11. Kompozitní materiály – dělení kompozitních materiálů podle výztuže (částicové, vláknové kompozity), dělení podle matrice (polymerní, kovová, keramická), příklady, vlastnosti, použití.
12. Závěrečné shrnutí probírané látky.
Cvičení
1. Úvodní cvičení.
2-3. Vnitřní stavba pevných látek, krystalografie, poruchy vnitřní stavby.
4-6. Příprava vzorků kovů (oceli, litiny) pro pozorování struktury, popis struktur.
7-9. Zkoušky mechanických vlastností - tahová zkouška, zkouška rázem v ohybu podle Charpyho, zkoušky tvrdosti. Praktické provedení a vyhodnocení zkoušek.
10-11. Srovnání užitných vlastností kovů, polymerů, kompozitních materiálů apod.
12-13. Příklady použití různých typů technických materiálů v praxi.
14. Zápočtový test, udělení zápočtů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky