653-3002/03 – 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 výukyangličtina
Rok zavedení2022/2023Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMT, FSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOP0235 Ing. Michal Kopelent
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

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:

Metals handbook. Desk ed. Materials Park: ASM International, 1998. ISBN 0-87170-654-7. 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. VOORT, G.F.V., ed. ASM handbook: Metallography and microstructures. Volume 9. Materials Park: ASM International, 1985. ISBN 0-87170-015-8.

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

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. 12. Biokompatibilní materiály. Podmínka biokompatibility, typy materiálů, požadavky na vlastnosti, použití.

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: Max. 20 % omluvená neúčast Min. 80 % povinná účast na cvičeních • Absolvování testu a písemky • Vypracování 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
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
2024/2025 (N0715A270005) Progresivní technické materiály P angličtina 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
2023/2024 (N0715A270005) Progresivní technické materiály P angličtina 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
2022/2023 (N0715A270005) Progresivní technické materiály P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
FMT + Nanotechnology 2025/2026 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT + Nanotechnology 2024/2025 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT + Nanotechnology 2023/2024 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT + Nanotechnology 2022/2023 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok

Hodnocení Výuky



2023/2024 zimní
2022/2023 zimní