Přednášky
1. Základní druhy materiálů využívaných člověkem v průběhu historického vývoje; příklady – postupné zdokonalování jednotlivých druhů materiálů.
2. Základní druhy nanomateriálů jejich charakteristika, dělení podle dimenzionality, přehled způsobů jejich přípravy.
3. Vnitřní stavba pro jednotlivé základní typy materiálů – kovové materiály, polymerní materiály, keramické materiály, kompozitní materiály.
4. Vlastnosti jednotlivých druhů materiálů a metody jejich charakterizace – užitné vlastnosti; mechanické vlastnosti – pevnostní charakteristiky; houževnatost materiálů – souvislost s vnitřní stavbou. Mechanismy degradace materiálů – technicky nejvýznamnější případy.
5. Kovové materiály – železné kovy (oceli, litiny), neželezné kovy (slitiny hliníku, mědi, niklu), nejvýznamnější příklady; vlastnosti, použití.
6. Polymerní materiály – termoplasty, reaktoplasty a elastomery, nejvýznamnější příklady, vlastnosti, použití.
7. Keramické materiály – porézní a technická keramika, příklady, vlastnosti, použití.
8. Kompozitní materiály – dělení kompozitních materiálů podle výztuže (částicové, vláknové kompozity), dělení podle matrice (polymerní, kovová, keramická), příklady, vlastnosti, použití.
9. Metody charakterizace základních parametrů materiálů - chemické složení, fázové složení, morfologie a mikrostruktura, velikost částic, specifický povrch.
10. Nanomateriály na bázi uhlíku. Grafen, fulereny, uhlíkaté nanotrubičky, uhlíkatá nanovlákna. Příklady, příprava a vlastnosti.
11. Nanomateriály na bázi čistých prvků, jejich oxidů, sulfidů. Příklady, příprava a vlastnosti.
12. Vrstevnaté nanomateriály. Přírodní jílové minerály, hydrotalcity, vrstevnaté sulfidy, MXeny. Příklady, příprava a vlastnosti.
13. Kompozitní nanomateriály. Význam těchto materiálů, typy kompozitních nanomateriálů, možnosti přípravy, vlastnosti.
Cvičení
1. Organizační pokyny, bezpečnost práce v laboratoři, seznámení s laboratorními úlohami, zadání semestrálních prací.
2. Exkurze do zkušebny mechanických vlastností – ukázka zkoušky tahem, zkoušky rázem v ohybu metodou Charpy, zkoušení tvrdosti.
3. Zkouška tahem a zkouška rázem v ohybu metodou Charpy, hodnocení výsledků.
4. Měření tvrdosti a mikrotvrdosti vybraných materiálů a vrstev, hodnocení výsledků.
5. Příprava materiálografických výbrusů konstrukčních materiálů (oceli, litiny, neželezné kovy, kompozity).
6. Pozorování a dokumentace mikrostruktury konstrukčních materiálů.
7. Hodnocení dokumentované mikrostruktury konstrukčních materiálů.
8. Příprava vybraného typu nanomateriálu (oxidu, sulfidu, nitridu).
9. Hodnocení struktury připraveného nanomateriálu pomocí RTG strukturní analýzy.
10. Studium velikosti částic pomocí elektronové mikroskopie a metody DLS.
11. Hodnocení vybraných optických vlastností připraveného materiálu.
12. Stanovení fotodegradačních účinků připraveného materiálu vůči modelové látce.
13. Přednes semestrálních prací studentů.
1. Základní druhy materiálů využívaných člověkem v průběhu historického vývoje; příklady – postupné zdokonalování jednotlivých druhů materiálů.
2. Základní druhy nanomateriálů jejich charakteristika, dělení podle dimenzionality, přehled způsobů jejich přípravy.
3. Vnitřní stavba pro jednotlivé základní typy materiálů – kovové materiály, polymerní materiály, keramické materiály, kompozitní materiály.
4. Vlastnosti jednotlivých druhů materiálů a metody jejich charakterizace – užitné vlastnosti; mechanické vlastnosti – pevnostní charakteristiky; houževnatost materiálů – souvislost s vnitřní stavbou. Mechanismy degradace materiálů – technicky nejvýznamnější případy.
5. Kovové materiály – železné kovy (oceli, litiny), neželezné kovy (slitiny hliníku, mědi, niklu), nejvýznamnější příklady; vlastnosti, použití.
6. Polymerní materiály – termoplasty, reaktoplasty a elastomery, nejvýznamnější příklady, vlastnosti, použití.
7. Keramické materiály – porézní a technická keramika, příklady, vlastnosti, použití.
8. Kompozitní materiály – dělení kompozitních materiálů podle výztuže (částicové, vláknové kompozity), dělení podle matrice (polymerní, kovová, keramická), příklady, vlastnosti, použití.
9. Metody charakterizace základních parametrů materiálů - chemické složení, fázové složení, morfologie a mikrostruktura, velikost částic, specifický povrch.
10. Nanomateriály na bázi uhlíku. Grafen, fulereny, uhlíkaté nanotrubičky, uhlíkatá nanovlákna. Příklady, příprava a vlastnosti.
11. Nanomateriály na bázi čistých prvků, jejich oxidů, sulfidů. Příklady, příprava a vlastnosti.
12. Vrstevnaté nanomateriály. Přírodní jílové minerály, hydrotalcity, vrstevnaté sulfidy, MXeny. Příklady, příprava a vlastnosti.
13. Kompozitní nanomateriály. Význam těchto materiálů, typy kompozitních nanomateriálů, možnosti přípravy, vlastnosti.
Cvičení
1. Organizační pokyny, bezpečnost práce v laboratoři, seznámení s laboratorními úlohami, zadání semestrálních prací.
2. Exkurze do zkušebny mechanických vlastností – ukázka zkoušky tahem, zkoušky rázem v ohybu metodou Charpy, zkoušení tvrdosti.
3. Zkouška tahem a zkouška rázem v ohybu metodou Charpy, hodnocení výsledků.
4. Měření tvrdosti a mikrotvrdosti vybraných materiálů a vrstev, hodnocení výsledků.
5. Příprava materiálografických výbrusů konstrukčních materiálů (oceli, litiny, neželezné kovy, kompozity).
6. Pozorování a dokumentace mikrostruktury konstrukčních materiálů.
7. Hodnocení dokumentované mikrostruktury konstrukčních materiálů.
8. Příprava vybraného typu nanomateriálu (oxidu, sulfidu, nitridu).
9. Hodnocení struktury připraveného nanomateriálu pomocí RTG strukturní analýzy.
10. Studium velikosti částic pomocí elektronové mikroskopie a metody DLS.
11. Hodnocení vybraných optických vlastností připraveného materiálu.
12. Stanovení fotodegradačních účinků připraveného materiálu vůči modelové látce.
13. Přednes semestrálních prací studentů.