Detail předmětu

Experimentální metody v materiálovém inženýrství

FSI-WEMAk. rok: 2016/2017

Základní metody přípravy, pozorování a vyhodnocení struktury kovových a nekovových (keramika, kompozity, plasty, betony, dřevo) materiálů pomocí moderních analytických metod (světelná a elektronová mikroskopie, rtg analýza, spektroskopie atd.). Posouzení vztahů mezi strukturou, mechanickými i fyzikálními vlastnostmi materiálů. Dále budou studenti seznámeni s hodnocením struktury materiálu pomocí současných norem a své znalosti budou aplikovat na praktických příkladech.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

8

Garant předmětu

prof. Ing. Tomáš Podrábský, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Výsledky učení předmětu

Znalost principů a aplikační možnosti základních metod strukturní a fázové analýzy, včetně postupů odběru a přípravy vzorků. Samostatné hodnocení strukturních složek pro všechny studované druhy materiálů a posuzování souvislostí mezi technologií výroby, strukturou a užitnými vlastnostmi materiálů.

Prerekvizity

Studium experimentálních metod používaných pro analýzu struktury (morfologie a fázového složení) materiálů vyžaduje základní znalosti fyziky a matematiky na úrovni poskytované v průběhu bakalářského studia, a také znalosti materiálových věd a inženýrství - alespoň na úrovni absolventa bakalářského studia strojního inženýrství.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Zkouška bude písemná i ústní. Podmínky k udělení zápočtu: úplná účast na cvičeních, všechny vypracované protokoly, zápočtový test

Učební cíle

Cílem kurzu je poskytnout studentům přehled a v menší míře i teoretické znalosti a princip všech základních metod pro strukturní a fázovou analýzu (fyzikální principy metod, parametry přístrojů, aplikační šíře metod atd.), včetně přípravy vzorků.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Povinná účast na cvičeních. Absence na cvičeních je řešena individuálně.

Základní literatura

SKOČOVSKÝ, Petr a Tomáš PODRÁBSKÝ. Farebná metalografia zliatin železa. Žilina: Žilinská univerzita, 2001. ISBN 80-7100-911-3. (SK)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-MTI , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ondřej Man, Ph.D.
Ing. Lenka Klakurková, Ph.D.
Ing. Pavel Doležal, Ph.D.

Osnova

1. Makro, mikro, nanostruktura a její studium pro potřeby výzkumu a praxe
2. Světelná mikroskopie (barevný kontrast, mikrotvrdost fází, atd.)
3. Úvod do elektronové mikroskopie, (TEM), příprava vzorků pro EM
4. Elektronová mikroskopie REM, EBSD,FIB, atd.
5. Mikroanalýza chemického složení pomocí EDS, WDS, EELS atd.
6. Rentgenostrukturní fázová analýza (popis, použití), difrakční analýza
7. Metody spektroskopické chemické analýzy
8. Hodnocení vad tvářených polotovarů a odlitků, hodnocení makročistoty a mikročistoty materiálů
9. Hodnocení mikrostrukturních parametrů podle norem ČSN, EN, ASTM
10. Hodnocení vrstev po tepelném, resp. chemicko-tepelném zpracování, hodnocení svarových spojů atd.
11. Metody kvantitativního hodnocení fází použitím obrazové analýzy (SM, EM)
12. Materialografie polymerů, včetně dřeva
13.Úvod do „FailureAnalysis“

Cvičení

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Tomáš Podrábský, CSc.

Osnova

1. Příprava vzorků pro světelnou a elektronovou mikroskopii
2. Praktické pozorování a vyhodnocování struktury materiálů pomocí SM (užití barevného kontrastu)
3. Příklady využití TEM (substruktura, poruchy, difrakce)
4. Závěrečný test, zápočet