Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2022/2023

Metalurgie čistých kovů a speciálních slitin

Typ studia doktorské
Jazyk výuky angličtina
Kód 637-0903/03
Zkratka MČKSA
Název předmětu česky Metalurgie čistých kovů a speciálních slitin
Název předmětu anglicky Metallurgy of Pure Metals and Special Alloys
Kreditů 10
Garantující katedra Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace
Garant předmětu prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.

Osnova předmětu

Osnova předmětu
Teoretické základy přípravy vysoce čistých látek, vlastnosti a význam čistých látek. Metody označování čistoty, vliv nečistot na vlastnosti látek.
Klasifikace způsobů dělení a rafinace látek, stádia čištění a zásady při výrobě vysoce čistých látek.
Teoretické základy iontové výměny, chromatografie, sorpce a extrakce.
Teoretické základy destilace, rektifikace, transportních reakcí, elektrodialýzy, elektrolýzy, elektropřenosu.
Rovnovážný rozdělovací koeficient - metody stanovení, retrográdní rozpustnost, korelační závislosti ko na různých parametrech
Termodynamické metody stanovení ko - aktivita, aktivitní koeficient, teorie ideálních, zředěných, regulárních a reálných roztoků - Kaufman, Pelton
Ternární systémy, rozdělovací koeficient v ternárním systému
Poměry na fázovém rozhraní krystal - tavenina, kinetický a efektivní rozdělovací koeficient, rovnice Burtona - Prima – Slichtera
Metody stanovení kef z experimentálních výsledků, metody materiálové bilance, metody Vigdorovičovy, ztuhlá zóna, štěrbinová metoda
Jacksonova a Těmkinova teorie krystalizace, kinetika krystalizace
Teplotní a koncentrační poměry při krystalizaci, teplotní a koncentrační přechlazení, důsledky, Tillerova rovnice
Konvekce v tavenině, vliv konvekce na vznik defektů, vztlaková, Marangoniho, rotační, magnetická konvekce
Krystalizační metody, rozdělení krystalizačních technik
Směrová krystalizace, Bridgmanova metoda, CZ metoda tažení monokrystalů
Zonální tavení, vícenásobná zonální rafinace, teorie Burrise - Stockmana - Dillona, konečné rozdělení při zonálním tavení, techniky zonálního tavení, metoda "floating zone"
Přenos hmoty při směrové krystalizaci a zonálním tavení, příčina, důsledky
Spojitá zonální rafinace, příprava kovů s homogenním rozdělením prvků, metoda plovoucího kelímku, zonální vyrovnávání
Epitaxní techniky vytváření tenkých vrstev – metody LPE, VPE, LE, SPE, EEE, MBE
Polovodičové materiály, rafinace a technologie výroby
Příprava polovodičových sloučenin z nestechiometrické taveniny
Vysokotavitelné kovy, rafinace a příprava monokrystalů
Příprava speciálních materiálů pro mikroelektroniku, optoelektroniku, vakuovou techniku, jadernou techniky, energetiku, dopravu, kosmonautiku, vysoce pevné materiály, paměťové slitin, intermetalické sloučeniny
Difuze, metody PVD, CVD
Fyzikálně-metalurgické charakteristiky vysoce čistých látek a metody stanovení čistoty

E-learning

Ano – ½ předmětu

Povinná literatura

DRÁPALA, J. Metalurgie čistých kovů. Studijní opora, VŠB-TU Ostrava, 2008, 157 s.
KUCHAŘ, L., DRÁPALA, J. Metalurgie čistých kovů. Metody rafinace čistých látek. Nadácia R. Kammela, Košice, 2000, 185 s. ISBN 8070994711.
VŘEŠŤÁL, J., KUCHAŘ, L. Termodynamika rozdělování příměsí mezi kapalnou a tuhou fází slitin. Hutnické listy, vol. 45, 1990, No. 4, s. 286292.
RŮŽIČKA, M. Technológia prípravy monokryštálov, STU Bratislava, 2005. 95 s. ISBN 80-227-2183-2.

Doporučená literatura

LORENC, M., ŠIK, J., VÁLEK, L. Technologie růstu monokrystalů křemíku Czochralskiho metodou. Online on: silicon.euweb.cz/LORENC_CZSi.pdf
FIALA, J., MENTL, V., ŠUTTA, P. Struktura a vlastnosti materiálů. Praha: Academia, 2003. ISBN 80-200-1223-0.