Skip to main content
Skip header
Terminated in academic year 2022/2023

Advanced materials and technologies

Type of study Follow-up Master
Language of instruction Czech
Code 637-3021/01
Abbreviation PgMAT
Course title Advanced materials and technologies
Credits 7
Coordinating department Department of Non-ferrous Metals, Refining and Recycling
Course coordinator doc. Dr. Ing. Monika Losertová

Subject syllabus

1. Přehled používaných materiálů, jejich vlastností, oblastí použití. Přehled základních technologií pro přípravu speciálních slitin a materiálů.
2. Slitiny Ni, Co a superslitiny na bázi Fe, Co a Ni. Vliv technologie přípravy na vlastnosti: vakuově indukční tavení
(VIM), obloukové (VAR) a elektrostruskové (ESR) přetavení, směrová krystalizace. Fyzikálně-metalurgické charakteristiky, mechanické a korozní vlastnosti za běžných i vysokých teplot, použití.
3. Slitiny titanu. Příprava pomocí VIM, VAR, ESR. Rozdělení slitin Ti podle struktury (alfa, beta, alfa+beta).
4. Fázové přeměny v Ti slitinách. Precipitační procesy a deformační charakteristiky. Vliv různých variant tepelného zpracování na mikrostrukturní charakteristiky Ti slitin. Aplikace v souvislosti s technologiemi přípravy slitin.
5. Slitiny lehkých kovů. Metody přípravy, struktury a vlastnosti. Tepelné zpracování a vliv na mikrostrukturu a funkční vlastnosti materiálů. Oblasti aplikací.
6. Intermetalické sloučeniny (IMC). VIM intermetalických slitin. ExoMelt proces. Mechanické legování při přípravě intermetalických slitin a IMC kompozitů. Vliv parametrů procesu na vlastnosti produktu. Struktura a fázová stabilita IMC. Antifázové hranice a domény. Vlastnosti mechanické, elektromagnetické, korozní, tepelné, supravodivé. Rozdělení intermetalických materiálů, přehled, struktura, vlastnosti a příklady použití.
7. Slitiny s jevem tvarové paměti. Výroba a tepelně-mechanické zpracování. Princip paměťového jevu, strukturní charakteristiky, příklady materiálů (slitiny TiNi, TiNb, Cu-Ni-Al aj.), použití.
8. Funkčně-gradientní materiály. Definice a princip gradientního působení. Technologie přípravy (plazmová technologie, technologie CVD a PVD, selektivní laserové tavení, laserové legování, aj.). Struktura, příklady systémů, použití.
9. Polymery, rozdělení podle typu řetězce, podle reakce vzniku a podle chování za vysokých teplot. Vzorce a názvosloví. Mikrostruktura, krystalizace, viskoelastické vlastnosti, degradace. Oblasti aplikací.
10. Kompozitní materiály. Technologie výroby a parametry. Typy materiálů podle zpevňujících složek a matricí. Princip kompozitního působení. Popis struktury. Mechanika kompozitních materiálů. Materiálové charakteristiky. Použití.
11. Kovové pěny a porézní materiály. Přehled, princip a srovnání technologií přípravy. Vliv parametrů procesu na charakteristiky materiálů. Mikrostruktura, fyzikálně- metalurgické vlastnosti, přednosti a použití.
12. Kovová skla. Fyzikálně-metalurgické charakteristiky, stabilita struktury. Technologie přípravy. Příklady materiálů,jejich vlastnosti, výhody a omezení použití.

Literature

[1] LOSERTOVÁ, M. Technologies of special alloys. Study support, VŠB-TU Ostrava, 2015.
[2] LOSERTOVÁ, M. Advanced Materials. Study support, 2015. on line on http://katedry.fmmi.vsb.cz/Opory_FMMI_ENG/AEM/Technology%20of%20Special%20Alloys.pdf
[3] SMALLMAN, R. E., and A.H.W.NGAN. Physical Metallurgy and Advanced Materials. 7th edition. Elsevier Ltd. 2007. ISBN 978-0-7506-6906-1
[4] ASHBY M.F. a D.R.H. JONES. Engineering Materials 2. An Introduction to Microstructures, Processing and Design. Third Edition. Butterworth-Heinemann Oxford. ISBN–13: 978-0-7506-6381-6

Advised literature

[1] DONACHIE, M.J. Titanium. A Technical Guide. ASM International Park, Ohio 2000, 381 s.
[2] ASHBY, M.F. et al. Metal Foams: A Design Guide. Elsevier, 2000, 251s.
[3] ASM Handbook, Volume 9, Metallography and Microstructure, 9th edition 2000, ASM International.
[4] ASM Handbook. Vol.2, Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Material. 10th edition, ASM International, 2000.