Detail předmětu

Technologie nekovových materiálů

FSI-WNKAk. rok: 2017/2018

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Výsledky učení předmětu

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).

Korekvizity

Nejsou.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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.

Osnovy výuky

Přednášky 13 x 2 hod.
Cvičení 13 x 1 hod.


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
5. Tvarování keramických polotovarů – plastické tvarování
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, kompozitykeramika/polymer

laboratoře a ateliéryCvičení (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
1. Konstrukce a výroba forem pro injekční vstřikování polymerů a keramiky
12. Lisování polymerních fólií a výroba vláken
13. Rozprava pro udělení klasifikovaného zápočtu

Pracovní stáže

Nejsou.

Učební cíle

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.

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

Bude kontrolována účast studentů na výuce. Náhrada zameškané výuky bude řešena individuálně.

Doporučené volitelné složky programu

Nejsou.

Základní literatura

Anderson, J.C., Leaver, K.D., Rawlings, R.D., Alexander, J.M.: Materials Science, 4th edition, Chapman @Hall, London 1990 (EN)
Reed, J.S.: Principles of Ceramic Processing, 2nd edition, John Wiley @ Sons, New York 1995 (EN)
Rosato, D.V., Rosato, D.V., Rosato M.G.: Injection Molding Handbook, 3rd edition, Kluwer Academic Publishers, Boston 2000 (EN)

Doporučená literatura

Richerson, D.W.: Modern Ceramic Engineering, 2nd edition, Kluwer Academic Publishers, Boston 2000 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-MTI , 3. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

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
5. Tvarování keramických polotovarů; plastické tvarování
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

Laboratoře a ateliéry

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

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