Úvod do nauky o materiálu

1. Úvod do předmětu. Stručné seznámení s učivem předmětu. Úvod, přehled materiálů používaných v průmyslu a jejich základní rozdělení. Kovy, nekovy a polokovy; slitiny.
2. Strukturní vlastnosti materiálů I.Struktura a strukturní poruchy kovů a slitin. Krystalové struktury prvků a binárních slitin. Bodové poruchy v kovech a slitinách; difúze v kovových soustavách. Čárové poruchy krystalové mříže. Difúze v kovech a slitinách.
3. Strukturní vlastnosti materiálů II. Fázové transformace, rovnovážné fázové diagramy. Tuhé roztoky, intermediární fáze, mechanické směsi. Termodynamika transformací.
4. Mechanické vlastnosti materiálů.Zkouška tahem, rázem, v ohybu, zkoušky tvrdosti. Creep.
5. Konstrukční materiály.Soustava železo - uhlík. Základní chemické a strukturní přeměny. Základní dělení a využití ocelí. Vliv přísad na jejich vlastnosti. Litiny.
6. Slitiny kovů I.Slitiny Cu: bronzy, mosazi a kupronikly; slitiny Al: pro odlévání a pro tváření; slitiny Mg: pro odlévání a pro tváření. Vlastnosti a aplikace.
7. Slitiny kovů II.Slitiny Ni a superslitiny, charakteristiky a aplikace. Slitiny vysokotavitelných kovů (Ti, W, Nb aj.), jejich vlastnosti a aplikace.
8. Slitiny kovů III. Vybrané intermetalické sloučeniny. Biokompatibilní materiály, podmínka biokompatibility, typy materiálů. Funkčně gradientní materiály, princip, vlastnosti, využití.
9. Amorfní materiály a polymerní materiály.Charakteristika skel, fyzikálně - chemické vlastnosti, využití v optice a elektronice. Speciální skla.
10. Materiály s elektromagnetickými vlastnostmi.Kovová skla, stabilita, příprava, vlastnosti, příklady, použití. Magnetické materiály, rozdělení, charakteristiky a aplikace. Supravodiče, rozdělení, charakteristiky a aplikace.
11. Keramické materiály. Základní vlastnosti a aplikace. Čistá keramika, technická a konstrukční keramika, Technické sklo, porcelán.
12. Kompozitní materiály.Základní dělení, technologie přípravy, aplikace v mikrosvětě a nanotechnologiích. Frikční kompozity.
13. Přírodní materiály.Dělení a charakterizace. Metody přípravy přírodních/jílových kompozitních materiálů a jejich využití.
14. Polovodičové materiály.Rozdělení, vlastnosti a charakteristiky. Základní technologie přípravy, vliv parametrů na vodivost.Polovodičové struktury.

NÁPLŇ CVIČENÍ:
1.Úvodní cvičení – seznámení s náplní cvičení a podmínkami udělení zápočtů.
Zadání témat semestrálních prací – podmínky vypracování.
2.Krystalografie – základní krystalografické mřížky, jejich vlastnosti. Určování
směrů a rovin.
3.Rovnovážné binární a ternární diagramy – základní typy, jejich charakterizace
a fázové transformace. Příklady binárních a ternárních diagramů v oblasti
materiálového inženýrství.
Zadání protokolu.
4.Hodnocení mechanických vlastností materiálů. Tahové zkoušky a zkoušky
tvrdosti. RTG difrakční záznamy kovových a nekovových systémů.
5.Polymerní materiály, základní dělení, přípravy, polyreakce. Aplikace
polymerních materiálů v průmyslu.
6.-7. Prezentace a obhajoba semestrálních prací. Odevzdání protokolu. Konzultace. Udělení zápočtu.