Technologie nekovových materiálů (FSI-WNK)

Akademický rok 2023/2024
Garant: prof. Ing. Martin Trunec, Dr.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem kursu je osvojení základního přehledu technologií technických a pokročilých anorganických nekovových materiálů. Úkolem kursu je, aby studenti pochopili principy jednotlivých metod a jejich vazbu na zpracovávaný materiál.
Výstupy studia a kompetence:
Absolvent kursu bude schopen analyzovat technologické potřeby jednotlivých materiálů a zvolit pro zadanou aplikaci vhodnou metodu zpracování.
Prerekvizity:
Studenti musí mít znalosti z oblasti struktury a vlastností nekovových materiálů. Znalost chemie se předpokládá na úrovni všeobecné střední školy rozšířené o základy chemie povrchu (povrchové a mezičásticové interakce).
Obsah předmětu (anotace):
Kurs se zabývá základy technologie pokročilé keramiky, skla, sklokeramiky a polymerních organických materiálů. Důraz je kladen na principy technologií jednotlivých skupin materiálů. Metody zpracování jsou rozebírány v souvislosti s charakterem a vlastnostmi materiálu. Součástí kursu je také přehled zpracování kompozitů keramika-keramika, resp. sklo-keramika a keramika-polymer.
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:
Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě pohovoru se studentem, během kterého musí student prokázat znalost principů metod nekovových materiálů.
Každý student dostane vybraný výrobek z nekovového materiálu se stručným popisem materiálu a funkce dílu. V následující rozpravě musí být student schopen pro vybraný výrobek určit vhodnou technologii, popsat ji a tento výběr zdůvodnit.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Bude kontrolována účast studentů na výuce. Náhrada zameškané výuky bude řešena individuálně.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Rozdělení nekovových materiálů a jejich charakterizace z hlediska technologie - keramika, sklo a sklokeramika, polymery, nekovové kompozity
2. Principy technologie keramiky; úvod, úprava práškových materiálů a jejich hodnocení
3. Tvarování keramických polotovarů; suché tvarování
4. Tvarování keramických polotovarů; mokré tvarování - hutná a pórovitá keramika
5. Tvarování keramických polotovarů; plastické tvarování, aditivní metody
6. Sušení a odstraňování přechodných pojiv, slinování,
7. Opracování slinutých dílů, příprava monokrystalů
8. Principy technologie skla a sklokeramiky; úvod, tavení skla
9. Tvarování skla; lití, lisování, válcování, float proces, vyfukování
10. Tepelné zpracování skla a sklokeramiky
11. Principy technologie polymerů; úvod, termoplasty, termosety, elastomery
12. Tvarování polymerů; injekční vstřikování, extruze, vyfukování, výroba vláken
13. Technologie kompozitů; rozdělení, kompozity keramika/keramika, kompozity keramika/polymer
    Laboratorní cvičení Cvičení (kromě prvního a posledního) budou probíhat formou exkurzí do laboratoří a na výrobní pracoviště, kde budou názorně demonstrována jednotlivá technologická zařízení včetně praktických ukázek metod a postupů.

1. Seznámení s výrobky z keramiky, skla a polymerů. Jejich uplatnění v praxi, souvislost technologie s vlastnostmi materiálu; praktické příklady a ukázky
2. Zařízení pro úpravu a hodnocení práškových materiálů
3. Uniaxiální a isostatické lisování
4. Příprava suspenzí, odstřeďování, suspenzní lití
5. Příprava termoplastických keramických směsí a jejich hodnocení
6. Injekční vstřikování a extruze keramiky
7. Odstraňování pojiva a slinování
8. Řezaní, broušení a leštění keramiky a skla
9. Tvarování laboratorního skla, výroba skleněných aparatur
10. Injekční vstřikovaní a extruze polymerů
11. Konstrukce a výroba forem pro injekční vstřikování polymerů a keramiky
12. Lisování polymerních fólií a výroba vláken
13. Rozprava pro udělení klasifikovaného zápočtu
Literatura - základní:
1. Anderson, J.C., Leaver, K.D., Rawlings, R.D., Alexander, J.M.: Materials Science, 4th edition, Chapman @Hall, London 1990
2. Reed, J.S.: Principles of Ceramic Processing, 2nd edition, John Wiley @ Sons, New York 1995
3. Rosato, D.V., Rosato, D.V., Rosato M.G.: Injection Molding Handbook, 3rd edition, Kluwer Academic Publishers, Boston 2000
Literatura - doporučená:
1. Richerson, D.W.: Modern Ceramic Engineering, 2nd edition, Kluwer Academic Publishers, Boston 2000
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-ZSI-P prezenční studium MTI Materiálové inženýrství -- kl 5 Povinný 1 3 Z