Detail předmětu

Keramické materiály

FCH-DCO_KMAk. rok: 2019/2020

Keramika, keramická technologie, vlastnosti keramických materiálů, slinování a fázové rovnováhy v keramickém systému, konstrukční a funkční keramika, druhy oxidové a neoxidové keramiky (složení, vlastnosti, struktura a použití), transformačně zpevněná keramika, keramik pro žárovzdorné aplikace, biokeramické materiály, rozbory a zkoušky prováděné na keramických materiálech.

Výsledky učení předmětu

Orientace v oboru keramických materiálů.
Schopnost posoudit vliv technologických operací na vlastnosti materiálů.
Schopnost posoudit vhodnost keramického systému pro danou technickou aplikaci.
Rešení technologických obtíží s výrobou keramických materiálů.
Orientace v rozborech a zkouškách prováděných na keramických materiálech.

Prerekvizity

Vhodné, nikoliv však podmiňující jsou znalosti keramické technologie a inženýrství v rozsahu osnovy předmětů: Chemie a technologie silikátových materiálů II (MCO_STS) Speciální technologie keramiky (MCO_SKP)

Doporučená nebo povinná literatura

Hlaváč J.: Základy technologie silikátů. SNTL, Praha 1988. (CS)
Šesták J., Strnad Z., Tříska A. a kol.: Speciální technologie a materiály. Academia, Praha 1993. (CS)
Segal J., Chemical Synthesis of Advanced Ceramic Materials. Cambridge University Press, 1991. ISBN: 978-0521424189 (EN)
Somiya S., Handbook of Advanced Ceramics: Materials, Applications, Processing, and Properties. 2nd ed., Academic Press, 2013. ISBN: 9780123854704 (EN)
Alper AM. Phase Diagrams in Advanced Ceramics. Elsevier, 1995. ISBN: 9780080538723 (EN)
Ptáček P. a kol., Praktikum z preparativních a testovacích metod II. Brno 2012. ISBN: 9788021444355 (CS)
Hench LL., An Introduction to Bioceramics. World Scientific, 1993. ISBN: 9789810214005 (EN)
E.C. Hammel, O.L.-R. Ighodaro, O.I. Okoli. Processing and properties of advanced porous ceramics: An application based review. Ceramics International 40(10); 2014: 15351-15370. (EN)
Z. Xiao et al. Materials development and potential applications of transparent ceramics: A review. Materials Science and Engineering, 2019. (EN)
D. Das, N. Kayal. A review on cutting of industrial ceramic materials. Precision Engineering 59;2019: 90-109. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Na celkovám hodnocení kurzu se rovnoměrně podílí známka ze zkoušky a úroveň zpracování zadaného projektu, jehož odevzdání je nezbytnou podmínkou pro absolvování kurzu.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Úvod do keramických materiálů a technologie klasické keramiky: definice, dělení, suroviny a jejich úprava, tváření, tepelné zpracování a úprava.
Slinování keramických materiálů
Konstrukční keramika: dělení, příprava, vlastnosti a použití
Funkční keramika: dělení, příprava, vlastnosti a použití
Neoxidová keramika: dělení, příprava, vlastnosti a použití
Keramické materiály pro žárovzdorné aplikace: dělení, příprava, vlastnosti a použití, žáromonolity
Příprava a vlastnosti pokročilých keramických materiálů: příprava keramických materiálů na mokré a suché cestě, vysokotlaké syntézy, atd.
Biokeramické materiály.
Pokročilé techniky slinování keramických materiálů
Příprava monokrystalů
Rozbory a zkoušky prováděné na keramických materiálech

Cíl

Povinně volitelný kurz s názvem „Keramické materiály“ seznamuje posluchače doktorského studijního programu s technikami přípravy a vlastnostmi tradičních i pokročilých keramických materiálů v oblasti konstrukční i funkční keramiky, sklokeramiky, kompozitních keramických materiálů a také biokeramiky. Vedle získání všeobecného přehledu a orientace v oboru je cílem kurzu seznámit jeho posluchače s materiály schopnými vysokého namáhání a se specifickými funkčními vlastnostmi, tj. se speciální technickou keramikou. Součástí náplně kurzu jsou také speciální technické postupy, které se k přípravě těchto materiálů nebo jejich prekurzorů používají. To zahrnuje například metodu sol-gel, vysokotlaké a vysokoteplotní metody přípravy keramických prášků a speciální techniky slinování. Dále jsou probírány vztahy mezi strukturou a vlastnostmi keramických materiálů a metodikami používanými pro zjištění vztahu mezi jejich složením, strukturou a vlastnostmi tak, aby si posluchači osvojili postupy, které jim umožní tyto vlastnosti žádoucím směrem ovlivnit anebo řešit případné technologické obtíže pojené s jejich výrobou. V průběhu kurzu každý posluchač zpracuje projekt na zadané téma:
1) Oxidová keramika
2) Neoxidová keramika
3) Kompozitní materiály s kovovou a keramickou složkou, tj. cermety
4) Speciální technická keramika s ferimagnetickým chováním, tj. ferity
5) Polovodivá keramika
6) Piezoelektrická keramika, tj. piezokeramika
7) Keramické vysokoteplotní supravodiče (HTS)

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

Konzultace k řešení tématu zadaného projektu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program AKREDITACE doktorský, 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program DKCP_CHM_4 doktorský

    obor DKCO_CHM_4 , 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program DPCP_CHM_4 doktorský

    obor DPCO_CHM_4 , 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program DKAP_CHM_4 doktorský

    obor DKAO_CHM_4 , 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program DPAP_CHM_4 doktorský

    obor DPAO_CHM_4 , 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor