Detail předmětu

Úvod do materiálových věd a inženýrství

FSI-BUM-AAk. rok: 2017/2018

Kurz využívá vybrané poznatky z fyziky, chemie, fyzikální chemie a matematiky. Jeho náplní je výklad o vnitřní stavbě látek, krystalické struktuře pevných látek, krystalické mřížce a jejich charakteristikách. Dále je studována termodynamika materiálů, difúze, rovnovážné fázové diagramy, fázové přeměny a jejich vliv na strukturu a vlastnosti. Deformační a lomové chování materiálů, mechanismy zpevňování a odpevňování, strukturní charakteristiky, mechanické charakteristiky při statickém, rázovém a cyklickém namáhání. Probrané mechanizmy jsou dále prezentovány na skupinách materiálů podle jejich základních aplikačních charakteristik.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o podstatě fyzikálně chemických procesů, které se rozhodující měrou podílejí na komplexu užitných vlastností materiálů. Tyto znalosti jsou nezbytné jako podklad pro studium předmětu "Struktura a vlastnosti materiálů".

Prerekvizity

Všeobecné znalosti z matematiky, fyziky a chemie ze střední školy. Základní všeobecné znalosti o chování materiálů.

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

Podmínky udělení zápočtu. Základní podmínkou pro udělení zápočtu je aktivní absolvování všech cvičení na základě domácí přípravy na cvičení a zpracování protokolů ze cvičení podle pokynů učitele. Zkouška. Zkouška se skládá z části písemné a ústní. V písemné části zkoušky student zpracuje otázky z témat, která jsou součástí obsahové náplně předmětu. Při ústní zkoušce student zodpoví dotazy týkající se písemné části a další doplňující otázky zkoušejícího.

Učební cíle

Kurz poskytuje informaci o vnitřní stavbě, struktuře a fyzikální podstatě procesů technologického zpracování materiálů. Výuka je vedena tak, aby student pochopil vztahy mezi chemickým složením, zpracováním, strukturou a vlastnostmi materiálu, směrodatnými pro zpracovatelské technologie a konstrukční využití.

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

Zameškaná výuka v rámci cvičení bude nahrazena po dohodě s příslušným vyučujícím.

Základní literatura

ASHBY, F.M., JONES, D.R.H. Engineering Materials I., II.
DOWLING, E.N. Mechanical Behaavior of Materials.
OHRING, M. Engineering Materials Science.

Doporučená literatura

PLUHAŘ, J. A KOLEKTIV. Nauka o materiálech, SNTL, Praha, 1989.
PLUHAŘ, J., KORITTA, J. Srojírenské materiály. SNTL/ALFA, Praha, 1977.
PTÁČEK L., A KOLEKTIV. Nauka o materiálu I. CERM, Brno, 2003.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3S-A bakalářský

    obor B-STI , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-STI , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program B3A-A bakalářský

    obor B-MAI , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Osnova

1. Stavba atomů, meziatomové vazby, struktury krystalických látek, poruchy krystalové stavby
2. Mechanické vlastnosti materiálů I - vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti, druhy deformace – statické zkoušky, zkouška rázem v ohybu
3. Mechanické vlastnosti materiálů II – lomová mechanika, únava materiálu, creep, relaxace
4. Úvod do termodynamiky
5. Úvod do kinetiky a difuze
6. Fázové diagramy jednoduchých binárních soustav
7. Fázové diagramy soustav s intermediárními fázemi a soustav s polymorfními složkami, metastabilní soustavy
8. Tuhnutí a krystalizace
9. Fázové přeměny v tuhém stavu
10. Konstrukční materiály s nízkou hustotou
11. Konstrukční materiály s vysokou pevností
12. Konstrukční materily pro vysokoteplotní aplikace
13. Degradační procesy ovlivňující konstrukční materiály