Skip to main content
Skip header
Ukončeno v akademickém roce 2010/2011

Electrotechnical Materials

Type of study Bachelor
Language of instruction Czech
Code 637-0079/06
Abbreviation ETM
Course title Electrotechnical Materials
Credits 4
Coordinating department Department of Non-ferrous Metals, Refining and Recycling
Course coordinator prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.

Osnova předmětu

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 děje 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 tahu, tlaku, vrubová a lomová houževnatost, únava a creep.

Povinná literatura

BOUDA, V., HAMPL, J., LIPTÁK, J. Materials for Electronics. Textbook of ČVUT Praha, 2000, 208 p.
HARPER, CH.A. Electronic Materials and Processes Handbook. McGraw-Hill, 2004.
WHITAKER, J.C. Microelectronics. Second Edition. CRC Press, 2006.
KŘÍŽ, M., KULA, V. Introduction to Electrical Engineering. Praha: ČVUT. 2000
HAMPL, L. LIPTÁK, J. Materials for Electrotechnics. Praha: ČVUT. 2006

Doporučená literatura

KLAUK HAGEN: Organic Electronics: Materials, Manufacturing and Applications. Willey-VCH, 2006.
DORF, R.C.: The Electrical Engineering Handbook Series. Second Edition. CRC Press, 2005.
SOLYMAR, L., WALSH, D. Lectures on the Electrical Properties of Materials. Oxford: University Press. 1991
NEWEY, C., WEAWER, G. Materials Principles and Practice. London: Alden Press. 1990
ASM Handbook. Vol.2, Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Material. 10th edition, ASM International, 2000, 1328 p. ISBN 0-87170-378-5
DAVIS, J.R.: Metals Handbook, Desk Edition, ASM International, 1998, 1521 p.