2022/23

Seminář je zejména přípravou na bakalářskou práci a na obhajobu bakalářské práce.

Cílem předmětu je prohloubení znalostí teorie degradačních procesů v probíhajících v kovových i nekovových materiálech, rozšíření znalostí z oboru mezních stavů materiálů, vytvoření přehledu experimentálních metod používaných ke stanovení odolnosti materiálů vůči působícím silám a prostředím.

Vybrané kapitoly z fyziky pevných látek jsou zaměřené na strukturu a fyzikální vlastnosti kovových materiálů. Struktura pevných látek. Základní krystalografické pojmy, krystalografické soustav, Bravaisovy mřížky. Popis směrů a rovin v krystalu, Millerovy indexy. Jednoduché krystalové struktury. Krystalová vazba. Iontové a kovalentní krystaly, kovové krystaly. Difrakce na krystalu. Braggova rovnice. Základní experimentální metody strukturní rentgenografie. Interpretace difraktogramů, reciproká mřížka. Ewaldova konstrukce. Základy pásové teorie pevných látek. Elektron v periodickém poli. Model téměř volných elektronů, Blochovy funkce, Brillouinovy zóny. Energetické spektrum elektronů v krystalech. Poruchy periodické struktury krystalů, pevnost krystalů. Bodové poruchy, difuze poruch a příměsových atomů. Dislokace, napěťové pole dislokace, hustota dislokací. Interpretace plastických vlastností pevných látek. Fáze v kovových soustavách.

V rámci předmětu bude vyložena teorie a problematika vazeb mezi strukturou a vlastnostmi kovových i nekovových materiálů. Popis jednotlivých skupin konstrukčních materiálů z hlediska jejich aplikací. Posouzení možných náhrad konvenčních materiálů novými především složenými materiály. Charakteristika jednotlivých skupin z hlediska životnosti, časové stability, ekonomické náročnosti a dostupnosti na trhu. Studenti získají kompetence v oblasti optimalizace volby materiálů pro různé technické aplikace.

Cílem předmětu je seznámit s vnitřní stavbou pevných látek, vlastnostmi materiálu a jejich zkoušením, základními typy rovnovážných binárních diagramů a práce s nimi. Ve druhé části pak seznámení s chováním slitin Fe-C za rovnovážných i nerovnovážných podmínek, základy tepelného a chemicko tepelného zpracování ocelí a litin.

Cílem předmětu je v rámci přednášek seznámit studenty s jednotlivými skupinami technických materiálů a jejich charakteristikami a v rámci laboratoří umožnit studentům praktická ověření znalostí.

Získání přehledu o principech a využitelnosti základních analytických metod.

Získání praktických dovedností při aplikaci základních analytických metod.

Fyzikální principy, instrumentace a aplikační možnosti zobrazovacích a analytických metod využívaných pro charakterizaci struktury a složení materiálů. Elektronová mikroskopie transmisní a rastrovací, mikroskopie rastrující sondou (metody blízkého pole - rastrovací tunelová mikroskopie, mikroskopie atomárních sil a odvozené metody). Vybrané metody analýzy chemického složení v lokálním (elektronová mikroanalýza) a bulkovém měřítku (optická emisní spektroskopie, infračervená spektroskopie, Ramanova spektroskopie). Pokročilé metody analýzy povrchu - spektroskopie Augerovými elektrony, fotoelektronová spektroskopie, hmotnostní spektroskopie sekundárních iontů. Metody analýzy fázového složení založené na difrakci záření - difrakce rentgenového záření, elektronová difrakce a difrakce zpětně odražených elektronů

Cílem předmětu je získání přehledu o zobrazovacích a analytických metodách využívaných pro charakterizaci struktury a složení materiálů, vysvětlení fyzikálních principů metod, seznámení s instrumentací a aplikačními možnostmi.

Problematika mezních stavů, teorie degradačních procesů v kovových materiálech, experimentální metody používané ke stanovení odolnosti materiálů vůči působícím silám a prostředím. Lom přetížením - analýza stavu napjatosti. Energetická kritéria šíření trhliny, Griffithova rovnice. Odolnost vůči křehkému porušení. Lineárně elastická lomová mechanika (LELM) Elasticko-plastická lomová mechanika (EPLM). Mechanismus, vlastnosti a charakter křehkého a tvárného porušení. Odolnost proti porušení únavou. Proces únavy, vznik a šíření únavových trhlin, únavový lom. Metodika hodnocení odolnosti vůči únavě. Únavová křivka, mez únavy. Únavové namáhání polymerních materiálů. Tečení kovů, mechanismy tečení, deformační mapy. Lom při tečení, odolnost materiálů proti tečení. Interpretace mechanismů tečení prostřednictvím creepových charakteristik. Fraktografická analýza kovových materiálů, polymerů a kompozitů. Využití rastrovací elektronové mikroskopie ke studiu morfologických detailů porušení. Kvantitativní metody popisu lomových ploch. Identifikace defektů - nedestruktivní zkoušení materiálu. Kapilární zkoušky. Magnetoinduktivní zkoušky, metoda vířivých proudů. Ultrazvuková defektoskopie. Rentgenová defektoskopie.

Studenti se seznámí se základními vlastnostmi a užitím kompozitních materiálů. Zvláštní pozornost bude věnována nanokompozitům a jejich charakteristickým znakům.

Students will get to know main properties and use of composite materials. Special attention we will dedicate to nanocomposites and its characteristic parameters.

Podat přehled o principech, metodách a aplikacích plazmových technologií povrchových úprav.

Cílem povinně volitelného předmětu je seznámení studentů s nejnovějšími trendy v oblasti materiálů využívaných v technické praxi z hlediska chemického složení, struktury, vlastností a využitelnosti.

Cílem povinného předmětu je seznámení se spektrem materiálů, které jsou běžně využívány ve strojírenství. Dále budou uvedeny materiály se specifickými vlastnostmi a jejich využití. Materiály budou představeny z hlediska chemického složení, struktury a mechanických vlastností, které je předurčují k vybraným použitím.

Cílem předmětu je seznámení studentů s metodami a postupy využívanými při modifikacích povrchů materiálů. Důraz bude kladen na metodiku přípravy povrchových úprav, vlastní tvorbu povlaků a určení parametrů povlakovacích technologií. V rámci přednášek budou představeny základní typy povrchových modifikací, jejich aplikace ve strojírenství a základní finanční a ekologické aspekty. V rámci jednotlivých cvičení budou studentům představeny teoretické i praktické aspekty možností povrchových úprav technických materiálů.

Cílem předmětu je seznámit posluchače se stavbou, vlastnostmi a použitím konstrukčních materiálů.

Cílem předmětu je získání a rozšíření znalostí o fyzikálně metalurgických základech tepelného pracování především ocelí, litin a neželezných slitin. Studenti si prohloubí znalosti týkající se difuzních procesů v tepelném zpracování a získají přehled o jednotlivých druzích tepelného zpracování, jako jsou žíhání, kalení, popouštění, zušlechťování, vytvrzování, stárnutí atd. Dále v rámci předmětu bude vysvětlena problematika chemicko-tepleného zpracování, mechanicko-tepelného zpracování i povrchového tepelného zpracování.

Seznámení posluchačů se základními pojmy z oblasti nanomateriálů a nanotechnologií.