Detail předmětu

Technologie nekovových materiálů

FSI-WNK-AAk. rok: 2023/2024

Kurs se zabývá základy technologie pokročilé keramiky, skla, sklokeramiky a polymerních organických materiálů. Důraz je kladen na principy technologií jednotlivých skupin materiálů. Metody zpracování jsou rozebírány v souvislosti s charakterem a vlastnostmi materiálu. Součástí kursu je také přehled zpracování kompozitů keramika-keramika, resp. sklo-keramika a keramika-polymer.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Martin Trunec, Dr.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Studenti musí mít znalosti z oblasti struktury a vlastností nekovových materiálů. Znalost chemie se předpokládá na úrovni všeobecné střední školy rozšířené o základy chemie povrchu (povrchové a mezičásticové interakce).

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě pohovoru se studentem, během kterého musí student prokázat znalost principů metod nekovových materiálů.
Každý student dostane vybraný výrobek z nekovového materiálu se stručným popisem materiálu a funkce dílu. V následující rozpravě musí být student schopen pro vybraný výrobek určit vhodnou technologii, popsat ji a tento výběr zdůvodnit.
Bude kontrolována účast studentů na výuce. Náhrada zameškané výuky bude řešena individuálně.

Učební cíle

Cílem kursu je osvojení základního přehledu technologií technických a pokročilých anorganických nekovových materiálů. Úkolem kursu je, aby studenti pochopili principy jednotlivých metod a jejich vazbu na zpracovávaný materiál.
Absolvent kursu bude schopen analyzovat technologické potřeby jednotlivých materiálů a zvolit pro zadanou aplikaci vhodnou metodu zpracování.

Základní literatura

Anderson, J.C., Leaver, K.D., Rawlings, R.D., Alexander, J.M.: Materials Science, 4th edition, Chapman @Hall, London 1990 (EN)
Reed, J.S.: Principles of Ceramic Processing, 2nd edition, John Wiley @ Sons, New York 1995 (EN)
Rosato, D.V., Rosato, D.V., Rosato M.G.: Injection Molding Handbook, 3rd edition, Kluwer Academic Publishers, Boston 2000 (EN)

Doporučená literatura

Richerson, D.W.: Modern Ceramic Engineering, 2nd edition, Kluwer Academic Publishers, Boston 2000 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-STI-Z bakalářský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Martin Trunec, Dr.

Osnova

1. Rozdělení nekovových materiálů a jejich charakterizace z hlediska technologie - keramika, sklo a sklokeramika, polymery, nekovové kompozity
2. Principy technologie keramiky; úvod, úprava práškových materiálů a jejich hodnocení
3. Tvarování keramických polotovarů; suché tvarování
4. Tvarování keramických polotovarů; mokré tvarování - hutná a pórovitá keramika
5. Tvarování keramických polotovarů; plastické tvarování, aditivní metody
6. Sušení a odstraňování přechodných pojiv, slinování,
7. Opracování slinutých dílů, příprava monokrystalů
8. Principy technologie skla a sklokeramiky; úvod, tavení skla
9. Tvarování skla; lití, lisování, válcování, float proces, vyfukování
10. Tepelné zpracování skla a sklokeramiky
11. Principy technologie polymerů; úvod, termoplasty, termosety, elastomery
12. Tvarování polymerů; injekční vstřikování, extruze, vyfukování, výroba vláken
13. Technologie kompozitů; rozdělení, kompozity keramika/keramika, kompozity keramika/polymer

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Martin Trunec, Dr.

Osnova

Cvičení (kromě prvního a posledního) budou probíhat formou exkurzí do laboratoří a na výrobní pracoviště, kde budou názorně demonstrována jednotlivá technologická zařízení včetně praktických ukázek metod a postupů.

1. Seznámení s výrobky z keramiky, skla a polymerů. Jejich uplatnění v praxi, souvislost technologie s vlastnostmi materiálu; praktické příklady a ukázky
2. Zařízení pro úpravu a hodnocení práškových materiálů
3. Uniaxiální a isostatické lisování
4. Příprava suspenzí, odstřeďování, suspenzní lití
5. Příprava termoplastických keramických směsí a jejich hodnocení
6. Injekční vstřikování a extruze keramiky
7. Odstraňování pojiva a slinování
8. Řezaní, broušení a leštění keramiky a skla
9. Tvarování laboratorního skla, výroba skleněných aparatur
10. Injekční vstřikovaní a extruze polymerů
11. Konstrukce a výroba forem pro injekční vstřikování polymerů a keramiky
12. Lisování polymerních fólií a výroba vláken
13. Rozprava pro udělení klasifikovaného zápočtu