Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Terminated in academic year 2023/2024

Elektrotechnické materiály

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 632-0079/01
Zkratka ETM
Název předmětu česky Elektrotechnické materiály
Název předmětu anglicky Electrotechnical Materials
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra materiálů a technologií pro automobily
Garant předmětu doc. Ing. Ivo Szurman, Ph.D.

Subject syllabus

1. Elektronová teorie kovového stavu. Kohezní síly pevných látek; typy vazeb a jejich vliv na vlastnosti materiálů. Klasifikace pevných látek podle vazby. Kohezní energie kovu, pásová teorie, normální kovy a přechodové kovy.
2. Krystalické látky (polymorfismus), základní typy krystalografických mřížek, roviny a směry, reciproká mřížka. Brillounovy zóny, vodiče, izolátory, polovodiče. Specifické teplo.
3. Poruchy v krystalografické mřížce: vakance, dislokace, vrstevné chyby, hranice krystalů. Monokrystalické, polykrystalické a amorfní kovy. Tuhé roztoky, intermetalické fáze. Lineární roztažnost a objemové změny při fázové transformaci v pevném stavu.
4. Vodivé materiály. Fyzikální podstata elektrické vodivosti kovů, základní vlastnosti vodivých materiálů, supravodivost. Vodivé materiály kovové (Cu, Al, W, Mo, …) a jejich slitiny, uhlíkové materiály.
5. Speciální vodivé materiály. Kontaktní materiály, odporové materiály, termočlánkové materiály, bimetaly, pájky, kovy a slitiny pro pojistky, materiály s tvarovou pamětí. Supravodivé materiály.
6. Fyzikální vlastnosti a hlavní druhy polovodičových materiálů. Polovodičové materiály elementární a sloučeninové. Základní požadavky na přípravu.
7. Metody čištění a zdokonalování struktury, zonální rafinace, směrová krystalizace, destilace. Způsoby přípravy krystalů, metoda Czochralského. Typy polovodičů (AIIIBV, AIIBVI). Technologie vytváření tenkých vrstev (epitaxe) a přechodů (difúze).
8. Magnetické materiály. Základní vztahy, pojmy, podstata feromagnetismu, vlastnosti magnetických materiálů. Základní typy magnetických materiálů.
9. Magneticky měkké materiály (Fe-Si, Fe-Ni), kovová skla. Magneticky tvrdé materiály. Ferity. Struktura, rozdělení, technologie výroby, vlastnosti a oblasti použití.
10. Dielektrika a izolanty, vlastnosti a struktura izolantů, polarizace a permitivita dielektrik, elektrická vodivost izolantů.
11. Elektrická pevnost pevných izolantů, průraz a základní druhy průrazu, neelektrické vlastnosti izolantů.
12. Přehled elektro izolačních materiálů. Plynné, kapalné a pevné izolanty, anorganické izolanty.
13. Konstrukční materiály, základní rozdělení: ocelové, litinové, neželezné kovy a slitiny, kompozity, keramika.
14. Vlastnosti konstrukčních materiálů a způsoby zkoušení: zkouška tahem, tlakem, vrubová a lomová houževnatost, únava a creep.

E-learning

DRÁPALA, J., KURSA, M. Elektrotechnické materiály. E-learning na, 2012, 439 s. http://www.person.vsb.cz/archivcd/FMMI/ETMAT/index.htm

Literature

DRÁPALA, Jaromír a KURSA, Miroslav. Elektrotechnické materiály: [učební text]. CD-ROM. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, 2012. ISBN 978-80-248-2570-0 .
LIPTÁK, Jan a SEDLÁČEK, Josef. Úvod do elektrotechnických materiálů. V Praze: České vysoké učení technické, 2008 dotisk. ISBN 978-80-01-03191-9.
STRNADEL, Bohumír. Nauka o materiálu. 2. vyd. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2004. ISBN 80-248-0689-4.
CHUNG, Yip-Wah a KAPOOR, Monica. Introduction to materials science and engineering. Second edition. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, [2022]. ISBN 978-1-032-10144-6.

Advised literature

BERAN, Josef. Štruktúry materiálov a technológie v elektrotechnike. V Žilině: Žilinská univerzita, 2014. ISBN 978-80-554-0848-4 .
PTÁČEK, Luděk. Nauka o materiálu I. 2. opr. a rozš. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, c2003. ISBN 80-7204-283-1.
KUCHAŘ, Lumír a DRÁPALA, Jaromír. Metalurgie čistých kovů: metody rafinace čistých látek. Košice: Nadácia R. Kammela, 2000. ISBN 80-7099-471-1.
ABEL, Martin a CIMBUREK, Vladimír. Bezolovnaté pájení v legislativě i praxi. Pardubice: ABE.TEC, 2005. ISBN 80-903597-0-1.
ŠAVEL, Josef. Elektrotechnologie: materiály, technologie a výroba v elektronice a elektrotechnice. 4. rozš. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-190-X.
PŘÍHODA, Miroslav; BAŽAN, Jiří; DOBROVSKÁ, Jana; DRÁPALA, Jaromír; HAMPL, Jiří et al. Nové materiály připravované krystalizačními procesy. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství, 2005. ISBN 80-248-0790-4.
CALLISTER, William D. Materials science and engineering: an introduction. 7th ed. New York: Wiley, c2007. ISBN 978-0-471-73696-7.