Povrchové inženýrství (FSI-WPI)

Akademický rok 2023/2024
Garant: prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je vzbudit v posluchačích zájem o ty oblasti materiálových věd a inženýrství, které souvisejí s povrchem těles a vnitřním rozhraní látek, které je tvoří. Přesvědčit posluchače o tom, že tyto aspekty nejsou nikterak okrajové, naopak u některých systémů a procesů jsou dokonce rozhodující.
Výstupy studia a kompetence:
Absolventi tohoto kurzu získají ucelený přehled z oblasti povrchového inženýrství, konkrétně:
1. Znalost významu, který má vnější povrch a vnitřní rozhraní materiálu na jeho užitné
vlastnosti a znalostech podstaty procesů, jimiž se při výrobě charakter vnějšího povrchu
materiálu a jeho vnitřního rozhraní dají ovlivnit.
2. Znalost metrologie a mikrogeometrie (nerovnosti, drsnosti) povrchu.
3. Znalost důležitých systémů, jevů a procesů, v nichž hraje (vnější a vnitřní) povrch
materiálu závažnou úlohu.
Prerekvizity:
Základní vědomosti o struktuře a užitných vlastnostech materiálů v rozsahu prvního dílu učebnice L.Ptáček a kol. - "Nauka o materiálu". Úvodní přednášky z matematiky, chemie a fyziky.
Obsah předmětu (anotace):
Řada užitných vlastností materiálů je závislá na charakteru a stavu jeho povrchu. Není přitom rozhodující, zda se jedná o vnější či vntiřní povrch. I rozhraní oddělující jednotlivé strukturní bloky, jichž je pevná látka agregátem. Rozhraní, které se stává tím významnější (a jeho plošný obsah tím větší), čím menší jsou části, které odděluje; největšího významu nabývá pak rozhraní v materiálech nanostrukturovaných. Předmět "Povrchové inženýrství" pojednává o nejdůležitějších aspektech povrchů a rozhraní, fyzikálních, chemických i mechanických, a to jak z hlediska teorie, tak i diagnostiky a technologie.
Metody vyučování:
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: Zkouškou jsou prověřovány znalosti pojmů a podstaty probírané tématiky. Důraz je kladen na ověření schponosti aplikovat získané znalosti. Zkouška je písemná, v případě potřeby jsou kladeny doplňující otázky ústní formou.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 01. Povrchové napětí a smáčení
02. Křivost a anizotropie povrchu
03. Koloidní stav hmoty
04. Struktura povrchu pevných látek
05. Struktura rozhraní v pevných látkách
06. Epitaxe
07. Reaktivita povrchů a adsorpce
08. Mikrogeometrie povrchu
09. Povrchové úpravy
10. Rekrystalizace, únava a spontání strukturalizace
11. Nanodisperzní systémy
12. Povrchově aktivní látky
13. Katalýza
    Laboratorní cvičení 01. Mikrogeometrie povrchu
02. Povrchové úpravy
03. Struktura rozhraní
04. Mikrotvrdost
05. Mikrovrypová zkouška
06. Tepelné bariéry
Literatura - základní:
1. Fiala, J., Kraus, I. Povrchy a rozhraní, ČVUT v Praze, Praha 2009, ISBN 978-80-01-04248-9
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-MTI-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 4 Povinný 2 1 L
N-SLE-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 4 Volitelný 2 1 L