Detail předmětu

Keramické materiály

FSI-WPKAk. rok: 2021/2022

Absolvent kurzu bude schopen aplikovat získané poznatky při řešení konkrétních problémů v průmyslové praxi, zejména problémů spojených s výběrem keramických materiálů pro specifické konstrukční aplikace. Kurz také poskytne studentům poznatky pro další specializované, např. doktorské studium.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Daniel Drdlík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Výsledky učení předmětu

Kurz Pokročilé keramické materiály, navazující na kurz Nekovové materiály má rozvinout znalosti studentů o přípravě, struktuře a vlastnostech nejvýznamnějších keramických materiálů. Přednášky poskytnou studentům teoretické základy i praktické informace o konkrétních aplikacích keramických materiálů.
Cílem kurzu je seznámit studenty především s keramickými materiály pro konstrukční, elektrotechnické a biolékařské aplikace z hlediska vztahů mezi strukturou keramických materiálů a jejich vlastnostmi.

Prerekvizity

Studenti by měli absolvovat kurz Nekovové materiály a mít znalosti fyziky, chemické thermodynamiky, kinetiky a syntézy keramických materiálů na základní vysokoškolské úrovni.

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

Podmínkou udělení zápočtu je přítomnost studenta ve všech cvičeních a splnění zadaných úkolů. Pokud student tuto podmínku nesplní, může mu být v odůvodněných případech stanoveno náhradní řešení.

Učební cíle

Kurz Pokročilé keramické materiály, navazující na kurz Nekovové materiály má rozvinout znalosti studentů o přípravě, struktuře a vlastnostech nejvýznamnějších keramických materiálů. Přednášky poskytnou studentům teoretické základy i praktické informace o konkrétních aplikacích keramických materiálů.
Cílem kurzu je seznámit studenty především s keramickými materiály pro konstrukční, elektrotechnické a biolékařské aplikace z hlediska vztahů mezi strukturou keramických materiálů a jejich vlastnostmi.

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

Podmínkou udělení zápočtu je přítomnost studenta ve všech cvičeních a splnění zadaných úkolů. Zkouška hodnotí teoretické znalosti a jejich praktické aplikace při řešení problemiky oboru. Je písemná a ústní; student absolvuje ústní zkoušku i v případě, že neuspěl v písemné části.

Základní literatura

D.W.Richerson: Modern Ceramic Engineering,Marcel Dekker,New York 1992
M.W.Barsoum: Fundamentals of Ceramics, IOP Publishing, London 2003
R.W.Cahn, P.Haasen, E.J.Kramer (Eds.): Materials Science and Technology, vol.11-Structure and Properties of Ceramics, WCH, Weinheim 1994
W.D.Kingery, H.K.Bowen, D.R. Uhlmann: Introduction to Ceramics,Wiley, New York 1976

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-MTI-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Jaroslav Cihlář, CSc.

Osnova

1. Úvod-klasifikace keramických materiálů
2. Mechanické a tepelné vlastnosti keramických materiálů, jejich měření a tabelace
3. Elektrické, magnetické a optické vlastnosti keramických materiálů, jejich měření a tabelace
4. Vliv doby, teploty a okolí na vlastnosti keramických materiálů
5. Konstruování s keramickými materiály-přístup k návrhu konstrukce, spojování, analýza porušení
6. Keramiky založené na oxidu hlinitém a složených oxidech -příprava, struktura, vlastnosti, aplikace, koroze
7. Keramiky založené na oxidu zirkoničitém-příprava, struktura, vlastnosti, aplikace, koroze
8. Silikáty a fosforečnany-příprava, struktura, vlastnosti, aplikace, koroze
9. Keramiky založené na karbidu křemíku-příprava, struktura, vlastnosti, aplikace, koroze
10. Karbid boru, karbidy těžkých kovů a boridy-příprava, struktura, vlastnosti, aplikace
11. Keramiky založené na nitridu křemíku-příprava, struktura, vlastnosti, aplikace, koroze
12. Sialony, nitrid hlinitý, nitrid boru a nitridy přechodných kovů-příprava, struktura, vlastnosti, aplikace
13. Perovskitové keramiky-příprava, struktura, vlastnosti, aplikace

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Jaroslav Cihlář, CSc.

Osnova

1. Klasifikace keramických materiálů
2. Komplexní fázové diagramy významných keramických materiálů
3. Chemické chování keramických materiálů
4. Struktura a tabelované vlastnosti oxidu hlinitého
5. Struktura a tabelované vlastnosti oxidu zirkoničitého
6. Struktura a tabelované vlastnosti karbidu křemíku
7. Struktura a tabelované vlastnosti nitridu křemíku a sialonů
8-9. Měření mechanických vlastností keramických materiálů
10-11. Keramografie a struktura keramických materiálů I
12-13. Keramografie a struktura keramických materiálů II