1. Charakteristika nanostrukturních materiálů, velikost a měrný povrch částic. Ovlivnění vlastností materiálů poměrem atomů v objemu a na povrchu částic. Základní typy nanostrukturních materiálů a jejich aplikace.
2. Metody přípravy nanostrukturních materiálů a jejich rozdělení. Příprava nanostrukturních materiálů z různých fází (plynné, kapalné, vodné roztoky, suspenze, pevné fáze). Možnosti přípravy nanostrukturních materiálů.
3. Příprava nanostrukturních materiálů kondenzací z inertních plynů. Příprava nanostrukturních materiálů procesem PVS (Physical Vapor Synthesis). Reakce reakčních plynů s parami prekurzoru. Vliv podmínek přípravy na vlastnosti materiálů. Příprava kovových materiálů, intermetalických sloučenin, příprava oxidů, karbidů, nitridů apod.
4. Plazmové procesy přípravy nanostrukturních materiálů. Charakteristika plazmy, indukční a obloukové plazma. Generace plazmy, odpařování a kondenzace materiálu. Chemická syntéza, procesy pyrolýzy.
5. Příprava nanostrukturních materiálů procesem NAS (Nano Arc Synthesis). Využití energie obloukového výboje k přípravě jednosložkových a vícesložkových oxidů kovů vzácných zemin a tranzitivních kovů. Metody přípravy uhlíkatých nanostrukturních materiálů.
6. Metody přípravy roztoků, mikroemulsí, aerosolů pro přípravu nanostrukturních a nanokompozitních materiálů, sloučeniny směsných krystalů. Jednosložkové a vícesložkové systémy (WCo, WCoV, WCoCr2C3 apod.).
7. Příprava nanostrukturních materiálů procesy rychlého tuhnutí tavenin. Vliv chemického složení tavenin a rychlosti ochlazování na strukturu a velikost částic. Příprava jemnozrnných materiálů atomizací tavenin kovů pomocí inertního plynu o vysoké rychlosti, vliv podmínek atomizace a složení conditions of atomisation, and of the melt composition on the material structure.
8. Preparation of nano-structural materials by milling process in high-energy ball mills. Preparation of multi-component materials by the process of mechanical alloying (TiC, TiB2, ...).
9. Methods for evaluation of properties of nano-structural materials. Determination of size of particles, mechanical properties, evaluation of properties of thermally sprayed coatings and surface layers. Structural characteristics. Mechanical properties of nano-crystalline metals. Change of the properties of metallic materials in dependence on the grain size. Super-plastic behaviour.
10. Deformation of metals and alloys (elastic, plastic), methods for determination of plastic deformation (absolute, relative, true strain, deformation coefficients, the law of constancy of the volume). Analysis of plastic deformation performed by the SPD technology using computer simulation. Properties of metallic materials and nano-structural materials (Hall-Petch equation, strength, ductility, grain growth).
11. Technologies: Top-down, Bottom-up, SPD – UFG and NC material (ultra-fine grained and nano-structural materials).
12. Severe Plastic Deformation (SPD), methods for preparation of nano-crystalline metals: High-pressure torsion (HPT), Equal channel angular processing (ECAP, DECAP), Cyclic extrusion-compression (CEC), Accumulative roll-bonding (ARB), continuous processes (Conshearing, C2S2, CSPD) and tixoforming.
13. Basic thermodynamic conditions for production of nano-crystalline materials by severe plastic deformation. Application of technologies ECAP, CEC and TC, evolution of structure and properties of selected alloys. Influence of the shape of tools, comparison of different technologies, magnitude of deformation, stress state, evolution of structure, aging, recrystallisation, achievable properties. Analysis of thermo-mechanical conditions during the ECAP process using the software FormFEM.
14. The principle and the physical nature of the structure evolution at application of SPD technologies. Construction of individual devices, processed alloys and properties. Conditions of structure stability (instability). Analysis of the structure evolution with use of software. Industrial use of SPD technologies at production of nano-crystalline materials. Examples of the use of nano-crystalline materials in modern structures.
2. Metody přípravy nanostrukturních materiálů a jejich rozdělení. Příprava nanostrukturních materiálů z různých fází (plynné, kapalné, vodné roztoky, suspenze, pevné fáze). Možnosti přípravy nanostrukturních materiálů.
3. Příprava nanostrukturních materiálů kondenzací z inertních plynů. Příprava nanostrukturních materiálů procesem PVS (Physical Vapor Synthesis). Reakce reakčních plynů s parami prekurzoru. Vliv podmínek přípravy na vlastnosti materiálů. Příprava kovových materiálů, intermetalických sloučenin, příprava oxidů, karbidů, nitridů apod.
4. Plazmové procesy přípravy nanostrukturních materiálů. Charakteristika plazmy, indukční a obloukové plazma. Generace plazmy, odpařování a kondenzace materiálu. Chemická syntéza, procesy pyrolýzy.
5. Příprava nanostrukturních materiálů procesem NAS (Nano Arc Synthesis). Využití energie obloukového výboje k přípravě jednosložkových a vícesložkových oxidů kovů vzácných zemin a tranzitivních kovů. Metody přípravy uhlíkatých nanostrukturních materiálů.
6. Metody přípravy roztoků, mikroemulsí, aerosolů pro přípravu nanostrukturních a nanokompozitních materiálů, sloučeniny směsných krystalů. Jednosložkové a vícesložkové systémy (WCo, WCoV, WCoCr2C3 apod.).
7. Příprava nanostrukturních materiálů procesy rychlého tuhnutí tavenin. Vliv chemického složení tavenin a rychlosti ochlazování na strukturu a velikost částic. Příprava jemnozrnných materiálů atomizací tavenin kovů pomocí inertního plynu o vysoké rychlosti, vliv podmínek atomizace a složení conditions of atomisation, and of the melt composition on the material structure.
8. Preparation of nano-structural materials by milling process in high-energy ball mills. Preparation of multi-component materials by the process of mechanical alloying (TiC, TiB2, ...).
9. Methods for evaluation of properties of nano-structural materials. Determination of size of particles, mechanical properties, evaluation of properties of thermally sprayed coatings and surface layers. Structural characteristics. Mechanical properties of nano-crystalline metals. Change of the properties of metallic materials in dependence on the grain size. Super-plastic behaviour.
10. Deformation of metals and alloys (elastic, plastic), methods for determination of plastic deformation (absolute, relative, true strain, deformation coefficients, the law of constancy of the volume). Analysis of plastic deformation performed by the SPD technology using computer simulation. Properties of metallic materials and nano-structural materials (Hall-Petch equation, strength, ductility, grain growth).
11. Technologies: Top-down, Bottom-up, SPD – UFG and NC material (ultra-fine grained and nano-structural materials).
12. Severe Plastic Deformation (SPD), methods for preparation of nano-crystalline metals: High-pressure torsion (HPT), Equal channel angular processing (ECAP, DECAP), Cyclic extrusion-compression (CEC), Accumulative roll-bonding (ARB), continuous processes (Conshearing, C2S2, CSPD) and tixoforming.
13. Basic thermodynamic conditions for production of nano-crystalline materials by severe plastic deformation. Application of technologies ECAP, CEC and TC, evolution of structure and properties of selected alloys. Influence of the shape of tools, comparison of different technologies, magnitude of deformation, stress state, evolution of structure, aging, recrystallisation, achievable properties. Analysis of thermo-mechanical conditions during the ECAP process using the software FormFEM.
14. The principle and the physical nature of the structure evolution at application of SPD technologies. Construction of individual devices, processed alloys and properties. Conditions of structure stability (instability). Analysis of the structure evolution with use of software. Industrial use of SPD technologies at production of nano-crystalline materials. Examples of the use of nano-crystalline materials in modern structures.