Detail předmětu
Experimentální metody v materiálovém inženýrství
FSI-WEM Ak. rok: 2016/2017 Zimní semestr
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
Zajišťuje ústav
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.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B3A-P: Aplikované vědy v inženýrství, bakalářský
obor B-MTI: Materiálové inženýrství, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
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
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