653-3002/02 – Progresivní materiály (PgM)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrství a recyklaceKredity6
Garant předmětudoc. Dr. Ing. Monika LosertováGarant verze předmětudoc. Dr. Ing. Monika Losertová
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2022/2023Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno 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
Semináře
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Exkurze
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)

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 materiálů jsou uvedeny v souvislosti s jejich vlastnostmi a použitím: 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.

Doporučená literatura:

VANDER VOORT, G. F., ed. ASM Handbook: Metallography and Microstructure. Volume 9. Ohio: ASM International. 2004. ISBN 978-0-87170-706-2. REED, R. C. The Superalloys. Fundamentals and Applications. Cambridge University Press The Edinburgh Building, Cambridge cb2 2ru, UK. 2006. pp. 372. ISBN-13 978-0-521-85904-2

Další studijní materiály

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžné ověření studijních výsledků: prezenční forma studia – písemný test, písemka-řešení příkladů, semestrální projekt, opakování probrané látky na začátku každé přednášky; kombinovaná forma studia – 1 písemný test, 1 semestrální projekt. Závěrečné ověření studijních výsledků: písemná a ústní zkouška.

E-learning

https://www.vsb.cz/e-vyuka/cs/subject/653-3002/02

Další požadavky na studenta

Zapojení do řešení projektů fakulty nebo katedry 653 Doplnit znalosti z nauky o materiálech Zvýšit úroveň jazykových znalostí

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

- Přehled používaných materiálů, jejich vlastností a oblastí použití. - Superslitiny, rozdělení podle základních prvků. Superslitiny na bázi Fe-Ni a Co. Legující prvky, struktura, fyzikální metalurgie, tepelné zpracování, fázová stabilita, vlastnosti, použití. - Superslitiny na bázi Ni. Legující prvky, struktura, fyzikální metalurgie, tepelné zpracování, fázová stabilita, vlastnosti, použití. Technologie přípravy. - Intermetalické fáze a slitiny. Struktura. Fázová stabilita. Antifázové hranice a domény. Rozdělení intermetalických slitin. - Vybrané intermetalické slitiny: aluminidy (NiAl, Ni3Al, TiAl, Ti3Al, FeAl, Fe3Al aj,); silicidy (Ni3Si, Fe3Si, MoSi2, aj.); magnetické materiály (SmCo5 aj.); hydridy na bázi intermetalických sloučenin. Struktury, vlastnosti mechanické, elektromagnetické, korozní, tepelné aj., příklady použití. Technologie přípravy. - Slitiny s jevem tvarové paměti. Definice a projevy jevu. Fázové přeměny. Struktury a mikrostruktury. Termoleastický a napěťově indukovaný martenzit. Superelasticita. Slitiny NiTi, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni aj. Technologie přípravy. Aplikace. - Biokompatibilní materiály. Podmínka biokompatibility, typy materiálů, požadavky na vlastnosti, použití. Vybrané technologie přípravy. - Funkčně-gradientní materiály. Princip, struktura, vlastnosti, příklady, použití. - Kovové pěny. Základní charakteristiky. Mikrostruktura, vlastnosti, oblasti a příklady použití. Vybrané technologie přípravy. - Kompozitní materiály. Princip kompozitního působení a mechanismy zpevnění. Typy podle zpevňující složky, struktury nebo podle složení. Materiálové charakteristiky. - Kompozity s kovovou nebo keramickou matricí. Vlastnosti a příklady použití. Vybrané technologie přípravy. - Kovová skla. Fyzikálně-metalurgické charakteristiky, parametry vzniku, stabilita struktury, výhody a omezení použití. Teorie hlubokého eutektika. Technologie přípravy. Příklady materiálů, jejich vlastnosti a použití. - Nanokrystalické materiály. Tepelná stabilita, základní fyzikálně-chemické, strukturní a mechanické vlastnosti. Multifázové nanokrystalické materiály. Technické využití. Vybrané technologie přípravy.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2022/2023 zimní 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: Min. 80 % povinná účast a max. 20 % omluvená neúčast na cvičeních • Absolvování testu a písemky • Vypracování a odevzdání semestrálního projektu

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2026/2027 (N0715A270002) Materiálové inženýrství (S02) Materiálové technologie a recyklace P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2026/2027 (N0715A270002) Materiálové inženýrství (S02) Materiálové technologie a recyklace K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2025/2026 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2025/2026 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2024/2025 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2024/2025 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (N0715A270002) Materiálové inženýrství SPO K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2024/2025 zimní
2023/2024 zimní
2022/2023 zimní