Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2019/2020

Vlastnosti a úprava povrchů

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 636-0813/01
Zkratka VaÚP
Název předmětu česky Vlastnosti a úprava povrchů
Název předmětu anglicky Surface Properties and their Treatment
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra materiálového inženýrství
Garant předmětu prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.

Osnova předmětu

Přednášky:

1. Povrch krystalu, fysiosorpce a chemisorpce, povrchová struktura a její popis, zvláštnosti povrchových vlastností a tenkých vrstev, epitaxie a topotaxie, laserové technologie, zobrazovací techniky pro monitorování atomové struktury povrchu
2. Struktura hranic zrn, náhodné hranice, koincidenční hranice, model základních povrchových strukturních jednotek, krystalografie křivých prostorů, kvasikrystalická struktura rozhraní, nanostrukturní materiály, koloidní stav hmoty
3. Krystalografický popis povrchu, relaxace čistých povrchů, segregace na čistých površích, preferenční adsorpční místa a uspořádání molekul na substrátu, koadsorpce, relaxace povrchu indukovaná adsorbátem, rekonstrukce povrchu indukovaná nebo naopak odstraněná adsorbátem
4. Modifikace rekonstrukce čistého povrchu vlivem adsorbátu, “balkový “adsorbát, povrchová segregace indukovaná adsorbátem, dynamická struktura povrchu, povrchová napětí, Youngova-Laplaceova rovnice,
periodizace, mechanismy a faktory ovlivňující slinování, Kelvinova rovnice, Herringův vzorec, povrchové a mezipovrchové energie kovů, Gibbs-Curie-Wulf-Bravaisova věta, povrchové napětí a tvar krystalu, stereoselektivní adsorpce
5. Struktura krystalu a jeho morfologie, krystalogramy, mechanismus růstu krystalu, fasetování povrchu, parciální anatexe a úplné tavení krystalu od povrchu do hloubky, selektivní evaporace komponent, mikrogeometrie povrchu a její kvantitativní hodnocení. Komparátory mechanické, elektrické, pneumatické,
fotoelektrické a dotykové profiloměry
6. Řádkovací tunelová mikroskopie, šikmé a sférické výbrusy, metoda světelného řezu, stínová metoda světelného řezu, interferenční měření mikrogeometrie povrchu, mikrofotogrammetrie, optické měření nosného podílu, charakteristiky drsnosti povrchu, nosná křivka, hustota pravděpodobnosti profilu, autokorelační funkce a její náhodná a periodická složka, spektrální analýza mikrogeometrie
povrchu a jeho trojrozměrné hodnocení
7. Fraktální analýza mikrogeometrie povrchu, Langmuirovy vrstvy, vrstvy Langmuir-Blodgettové, molekulární elektronika konstruovaná technikou Langmuir-Blodgettové vrstev
8. LB-vrstvy jako nosič informace při pěstování krystalů. Dvojrozměrné struktury, pěny a skelety, kovové pěny (buněčné kovy), aerogely, epitaxie, endotaxie a topotaxie v mikroelektronice a v petrografii, topotaktické reakce v pevných látkách
9. Krystalografie topotaktických reakcí a její využití v materiálovém inženýrství, koherence atomové stavby rozhraní, tolerance při rekonstrukci povrchů, Landolt- Bornsteinova databáze
10.Rentgenografická diagnostika a predikce epitaxiálních kontaktů. Povrchové úpravy, nátěry, fosfátování, zinkováni, karbonitridace, nitridace, plazmová technologie modifikace povrchů a výroby tenkovrstvých povlaků
11.PVD – CVD techniky, prášky pro plazmové nástřiky, průmyslové aplikace plazmových depozičních procesů, napařování, naprašování, iontové plátování, iontová implantace, žárové nástřiky, silikátové povlaky, smalty a glazury, tepelné zpracování povrchů, mechanické modifikace povrchů
12.Inklusivní sloučeniny, interkalace, pilířové jíly, polymerace vrstevných interkalačních sloučenin, emulse
13.Heterogenní katalýza, dvojrozměrná chemická technologie, zeolity a zeotypy,
topotaktické reakce na vnitřním povrchu zeolitů
14.Katalýza na polymerních nosičích, kovová skla jako katalyzátory, vazba a aktivace adsorpce, kinetika adsorpce, adsorpční izobara, fluidní a lokalizované fáze adsorbátu, vnitřní povrch disperzních materiálů

Cvičení:

1. Stanovení drsnosti povrchu.
2. Stanovení tloušťky povlaků coulometrickou metodou.
3. Mikrotvrdost.
4. Mikroskopické hodnocení keramických vrstev.
5. Přilnavost povlaků a vrstev.
6. Rtg. fluorescenční analýza prvkového složení povrchových vrstev.
7. Rtg. difrakční analýza struktury povrchových vrstev.

Povinná literatura

[1] Fiala J., Kraus I., Povrchy a rozhraní. ČVUT Praha, 2009, 299 s.
[2] Sedláček V., Povrchy a povlaky kovů. ČVUT, Praha, 1992, 176 s.

Doporučená literatura

[1] Mohyla M., Technologie povrchových úprav kovů. VŠB-TU Ostrava, 2006, 150 s.
[2] Kreibich, V. Hoch J., Koroze a technologie povrchových úprav. ČVUT, Praha, 1985, 270 s.