Vybrané statě z fyziky materiálu (FSI-9VFM)

Akademický rok 2022/2023
Garant: prof. Mgr. Miroslav Černý, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Seznámit studenty s vazbami mezi vnitřní stavbou reálných, kovových i nekovových krystalů a fyzikálními procesy jejich technologického zpracování (tepelné zpracování, tváření, spojování, slévárenství).
Výstupy studia a kompetence:
Předmět umožňuje studentům získat znalosti o vnitřní stavbě konstrukčních materiálů, vlastnostech chemických vazeb a o termodynamických a kinetických aspektech jejich fázových přeměn. Student se rovněž seznámí s deformačním a lomovým chováním materiálů, se základy lomové mechaniky a s vybranými degradačními procesy (koroze, opotřebení).
Prerekvizity:
Základní znalosti anorganické a fyzikální chemie, krystalografie, fyziky pevných látek. Základní pojmy z termodynamiky. Základy nauky o materiálu.
Obsah předmětu (anotace):
Tento předmět studentům poskytuje teoretický základ nutný pro komplexní řešení materiálových problémů. Je koncipován jako fyzikální podklad zpracovatelských technologií kovových i nekovových konstrukčních materiálů. Zahrnuje též fyzikálně-chemické základy syntézy materiálů a poskytuje detailní informace o deformačním a lomovém chování materiálů, mechanismech porušování a základech lomové mechaniky.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení:
Student složí zkoušku v rámci vědecké přípravy
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Student se pravidelně zúčastní přednášek, doporučených seminářů a konzultací seminářů
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Vazby v pevných látkách.
2. Vnitřní stavba látek a její poruchy.
3. Kmity krystalové mříže.
4. Termodynamika fázových přeměn.
5. Difúze v materiálech, mechanismy, kvantitativní popis.
6. Použití termodynamiky, kinetiky a difúze ve fázových přeměnách.
7. Přeměny řízené difúzí.
8. Bezdifúzní přeměny.
Rozsah a hloubka probírané problematiky závisí na tématech dizertací a dalších předmětech doktorandů.
Literatura - základní:
1. C. Kittel: Introduction to Solid State Physics, Wiley; 8 edition 2004
2. D. C. Wallace: Thermodynamics of Crystals. John Wiley & Sons Ltd. 1972
3. J. Knott: Fundamentals of Fracture Mechanics Butterworth & Co Publishers Ltd, 1973
Literatura - doporučená:
1. Umeno Y. et al. Multiphysics in Nanostructures, Springer Tokyo 2017
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-MAT-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-MAT-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z