Detail předmětu
Fyzika materiálů
FSI-5FM-AAk. rok: 2024/2025
Předmět Fyzika materiálů má poskytnout studentům teoretický základ nutný pro komplexní řešení materiálových problémů. Je koncipován jako fyzikální podklad zpracovatelských technologií kovových konstrukčních materiálů, tj. tváření, svařování, obrábění a slévání . Zahrnuje též fyzikálněchemické základy výroby a zpracování keramických a makromolekulárních látek. Vytváří tak interdisciplinární vazbu s technologiemi nekovových materiálů. Poskytuje informace o deformačním a lomovém chování materiálů, mechanismech porušování a základech lomové mechaniky. Znalost předmětu je předpokladem pro tvůrčí činnost v oborech inženýrského studia, tj. strojírenské a slévárenské technologie a materiálového inženýrství.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Účast ve cvičeních je povinná, neúčast musí být řádně omluvena,průběžné odevzdávání protokolů.Znalosti z probírané látky budou prověřovány formou krátkých testů. V případě omluvené neúčasti ve cvičeních bude dané téma nahrazováno formou individuálních zadání.
Učební cíle
Tento předmět je zařazen jako povinně volitelný ve 3. ročníku obecného bakalářského studia. Jeho volba je doporučena v případě, že student hodlá volit obor M-KSB či M-MTI.
Předmět Fyzika materiálů umožňuje studentům získat znalosti o vnitřní stavbě konstrukčních materiálů a o termodynamických a kinetických aspektech jejich fázových přeměn. Jsou probírány zákony i popis difúzních pochodů s konkretizací na dané fázové přeměny. Student se rovněž seznámí s deformačním a lomovým chováním materiálů, se základy lomové mechaniky a s vybranými degradačními procesy (koroze, opotřebení).
Základní literatura
Askeland D.R.,Phulé P.P.: The science and enginering of materials, Toronto, Canada 2006
Callister, W.D., Jr. Materials Science and Engineering, John Wil.....
Smallmen,R.E.:Modern Physical Metallurgy Butterworths, Kent, England 1985
Doporučená literatura
Pluhař,J. a kol." Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálůl, SNTL/ALFA Praha 1987
Ptáček L. a kol.: Nauka o materiálu I a II, Akademické nakladatelství CERM, 2001 a 2002
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program B-STI-A bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program B-ZSI-P bakalářský
specializace STI , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program B-STI-Z bakalářský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
- Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Vnitřní stavba kovů a slitin, polymerů a keramických materiálů
Poruchy vnitřní stavby a jejich význam
Termodynamika fázových přemen u čistých látek, roztoků a intermediární fází. Entalpické diagramy.
Kinetika fázových přeměn
Difúze v kovech a slitinách
Použití termodynamiky, kinetiky a difúze ve fázových přeměnách. Přeměny řízené difúzí. Bezdifúzní přemeny
Elastická, anelastická a plastická deformace. Druhy zpevnění. Odpevňovací pochody
Základy lineárně-elastické a elasto-plastické lomové mechaniky
Lomové chování kovů a slitin - tvárný, křehký, únavový lom a lom při creepu
Lomové chování polymerů a keramiky
Ostatní degradační procesy, materiálů - koroze,opotřebení aj.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Krystalové struktury II - Základní atomy v krystalové mřížce
Struktura a vlastnosti polymerů
Termodynamiky čistých látek - určování závislostí H,S,G = (T)
Termodynamika roztoků - stanovení termodynamické aktivity metodou nosného plynu. Test
Entalpické diagramy pro základní rovnovážné diagramy
Entalpické diagramy pro soustavu Fe - Fe3C
Velikost a růst austenitického zrna - stanovení hnací síly růstu, kinetika růstu zrna
Difúze - I a II. Fickův zákon
Přeměny přechlazeného austenitu - tvorba proeutektoidního feritu. Test
Přeměny přechlazeného austenitu - konstrukce diagramů IRA A ARA
Plastická deformace - stanovení exponentu zpevnění
Lomová houževnatost - zkoušení, metodika a výpočty,odevzdání semestrální práce
Rentgenostrukturní analýza - stanovení mezirovinných vzdáleností a zápočet
Elearning