653-3002/02 – Progresivní materiály (PgM)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství a recyklace | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | doc. Dr. Ing. Monika Losertová | Garant verze předmětu | doc. Dr. Ing. Monika Losertová |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS, FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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
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:
Doporučená literatura:
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
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 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
Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky