Akademický rok 2021/2022 |
Garant: | doc. RNDr. Jiří Tocháček, CSc. | |||
Garantující pracoviště: | ÚMVI | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Z hlediska materiálového inženýrství je cílem předmětu postavit vedle kovů a konstrukční keramiky další plnohodnotné materiály, polymery a kompozity s polymerní matricí. Úkolem je seznámit studenty se strukturou, zpracováním, vlastnostmi a modifikací konstrukčních plastů. Umožnit studentům pochopení kladů a záporů těchto materiálů tak, aby je mohli progresivně používat. |
||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Studenti získají přehled o souvislostech mezi složením, technologií výroby, strukturou a mechanickými vlastnostmi polymerů, příp. kompozitů s polymerní matricí. Znalosti umožní vybrat nejvhodnější materiál pro danou aplikaci, posoudit vliv provozních podmínek na chování polymerních materiálů a predikovat životnost konstrukčních dílů z plastů. Studenti jsou seznámeni s možnostmi recyklace plastů. |
||||
Prerekvizity: | ||||
Student musí být seznámen se základními typy monomerů a polymeračních reakcí, vztahy mezi strukturou polymerů a fyzikálně-chemickými vlastnostmi a s metodami studia struktury a vlastností polymerů. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Předmět pojednává o materiálech, které v mnoha aplikacích nahrazují klasické materiály a vedle technických skel a keramik vytvářejí novou třídu moderních konstrukčních materiálů.Obsahem je: Molekulární a nadmolekulární struktura polymerů, molekulová hmotnost, přechodové teploty.Viskoelasticita, reologické modely, napěťově - deformační chování, vliv rychlosti zatěžování, teploty a času, časově - teplotní superpozice, degradace a stárnutí. Polymerní kompozity, anizotropie vlastností, výroba, použití. Přehled základních typů konstrukčních plastů, vlastnosti, použití. Technologie zpracování plastů, zásady konstruování plastových výrobků. Plasty v životním prostředí, zdroje a struktura odpadů, směry vývoje recyklace, recyklace plastových odpadů na polymery, nízkomolekulární produkty; spalování. | ||||
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: | ||||
Zápočet: Podmínkou udělení zápočtu je 100 % přítomnost ve cvičeních (neúčast bude řešena individuálně), aktivní účast na programu cvičení, splnění podmínek průběžné kontroly. U zápočtu je zhodnocena aktivita studenta na cvičeních a výsledky jsou předány zkoušejícímu. Zkouška: V písemné části je pomocí souboru 30 otázek prověřena orientace v celé probrané látce. Každá odpověď je hodnocena 5 body, lze získat maximálně 150 bodů. Pokud student získá 75 bodů a méně, u zkoušky nevyhověl. Získá-li 76 až 90 bodů, postupuje k ústní zkoušce s hodnocením "dostatečně/E", při zisku 91 až 105 bodů je hodnocen "uspokojivě/D", získá-li 106 až 120 bodů, je hodnocen jako "dobře/C", při zisku 121 až 135 bodů je hodnocen jako "velmi dobře/B" a získá-li 136 až 150 bodů, je hodnocen jako "výborně/A". Při ústní zkoušce prokazuje hloubku znalostí v oblastech, které určí zkoušející. Výsledná klasifikace studenta: Zohledňuje hodnocení ze cvičení a zahrnuje výsledky písemné i ústní části zkoušky. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Podmínkou udělení zápočtu je přítomnost studenta ve všech cvičeních a splnění zadaných úkolů. Pokud student tuto podmínku nesplní, může mu být v odůvodněných případech stanovena náhradní podmínka. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 2 hod. | nepovinná | ||
Laboratorní cvičení | 13 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1.Polymery (struktura a vlastnosti) 2.Reologické modely chování polymerů, chování polymerů při tahovém zatížení, časově teplotní superpozice 3.Kompozity s polymerní matricí:klasifikace plniv a polymerních matric 4.Základní informace o částicových, krátkovláknových a dlouhovláknových kompozitech 5.Mechanické vlastnosti kompozitů 6.Technologie výroby kompozitů 7.Přehled polymerů a kompozitů s polymerní matricí-termoplasty,jejich základní vlastnosti a možnosti použití 8.Přehled polymerů a kompozitů s polymerní matricí-reaktoplasty,jejich základní vlastnosti a možnosti použití 9.Technologie zpracování konstrukčních plastů (lisování, vakuové lisování, přetlačování, extruze) 10.Technologie zpracování konstrukčních plastů (vyfukování,injekční vstřikování) 11.Spojování plastů 12.Degradace polymerních materiálů (degradace vyvolaná mechanickým zatížením, radiací a stykem materiálu s kapalinami) 13.Odpadové hospodářství (problematika zpracování a zneškodňování odpadů; hlavně polymerních) |
|||
Laboratorní cvičení | 1.Výpočtové cvičení I 2.Výpočtové cvičení II 3.Experimentální určení dynamické lomové houževnatosti 4.Exkurze na odborné pracoviště 5.Závěrečné cvičení – odpovědi na dotazy, diskuse. |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Ducháček V.: Polymery - výroba, vlastnosti, zpracování, použití. 2. vyd. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha 2006. ISBN 80-7080-617-6 | ||||
2. OHRING, M. Engineering Materials Science. San Diego: Academic Press, 1995, 827 s. ISBN 0-12- 524995-0. | ||||
3. CAHN, R. W., HAASEN, P., KRAMER, E. J. Materials science and technology: a comprehensive treatment. Volume 11/12, Structure and properties of ceramics. Structure and properties of polymers. Weinheim: Wiley-VCH, 2005, 765 s. ISBN 3-527-31395-8. | ||||
4. JONES, D. R. H., ASHBY, M. F. Engineering Materials 1: An Introduction to Properties, Applications and Design. 4. Elsevier Science, 2011. ISBN 0080966659. | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. FINK, J. K., High Performance Polymers. Elsevier Science, 2008. 760s. ISBN 978-0-81551-580-7. | ||||
2. MEISSNER, B., ZILVAR, V. Fyzika polymerů: Struktura a vlastnosti polymerních materiálů. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1987, 306 s. | ||||
2. OHRING, M. Engineering Materials Science. San Diego: Academic Press, 1995, 827 s. ISBN 0-12- 524995-0. | ||||
4. POKLUDA, J., KROUPA, F., OBDRŽÁLEK, L. Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek: (kovy, keramika, plasty). Brno: PC-DIR, 1994, 385 s. ISBN 80-214-0575-9 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
B-VTE-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 4 | Povinný | 1 | 1 | Z |
N-MTI-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 4 | Povinný | 2 | 2 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile