Detail předmětu

Keramické materiály

FSI-WPKAk. rok: 2026/2027

Absolvent kurzu bude schopen aplikovat získané poznatky při řešení konkrétních problémů v průmyslové praxi, zejména problémů spojených s výběrem keramických materiálů pro specifické konstrukční aplikace. Kurz také poskytne studentům poznatky pro další specializované, např. doktorské studium.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Vstupní znalosti

Studenti by měli absolvovat kurz Nekovové materiály a mít znalosti fyziky, chemické thermodynamiky, kinetiky a syntézy keramických materiálů na základní vysokoškolské úrovni.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínkou udělení zápočtu je přítomnost studenta ve všech cvičeních a splnění zadaných úkolů. Pokud student tuto podmínku nesplní, může mu být v odůvodněných případech stanoveno náhradní řešení.
Podmínkou udělení zápočtu je přítomnost studenta ve všech cvičeních a splnění zadaných úkolů. Zkouška hodnotí teoretické znalosti a jejich praktické aplikace při řešení problemiky oboru. Je písemná a ústní; student absolvuje ústní zkoušku i v případě, že neuspěl v písemné části.

Učební cíle

Kurz Pokročilé keramické materiály, navazující na kurz Nekovové materiály má rozvinout znalosti studentů o přípravě, struktuře a vlastnostech nejvýznamnějších keramických materiálů. Přednášky poskytnou studentům teoretické základy i praktické informace o konkrétních aplikacích keramických materiálů.
Cílem kurzu je seznámit studenty především s keramickými materiály pro konstrukční, elektrotechnické a biolékařské aplikace z hlediska vztahů mezi strukturou keramických materiálů a jejich vlastnostmi.
Kurz Pokročilé keramické materiály, navazující na kurz Nekovové materiály má rozvinout znalosti studentů o přípravě, struktuře a vlastnostech nejvýznamnějších keramických materiálů. Přednášky poskytnou studentům teoretické základy i praktické informace o konkrétních aplikacích keramických materiálů.
Cílem kurzu je seznámit studenty především s keramickými materiály pro konstrukční, elektrotechnické a biolékařské aplikace z hlediska vztahů mezi strukturou keramických materiálů a jejich vlastnostmi.

Základní literatura

D.W.Richerson: Modern Ceramic Engineering,Marcel Dekker,New York 1992
M.W.Barsoum: Fundamentals of Ceramics, IOP Publishing, London 2003
R.W.Cahn, P.Haasen, E.J.Kramer (Eds.): Materials Science and Technology, vol.11-Structure and Properties of Ceramics, WCH, Weinheim 1994
W.D.Kingery, H.K.Bowen, D.R. Uhlmann: Introduction to Ceramics,Wiley, New York 1976

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-MTI-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Úvod-klasifikace keramických materiálů
  2. Vazba v keramických materiálech a její vliv na jejich vlastnosti
  3. Základní a komplexní keramické krystalické struktury
  4. Struktura skelných keramických materiálů a sklo-keramik
  5. Defekty, dislokace a rozhraní v keramických materiálech
  6. Elektrické vlastnosti keramických materiálů (vodivé a nevodivé keramiky, iontové keramiky a keramiky s lokálně redistribuovaným nábojem)
  7. Magnetické vlastnosti a optické keramických materiálů
  8. Fyzikální, tepelné a mechanické vlastnosti keramických materiálů
  9. Kinetika fázových a chemických transformací v keramických materiálech
  10. Slinování a růst zrn a konstruování s keramickými materiály: statistický přístup k mechanickým vlastnostem, analýza porušení
  11. Keramiky založené na oxidech (oxidu hlinitém, zirkoničitém, silikátech a fosforečnanech)
  12. Keramiky založené na karbidech (karbidu křemíku, karbidu boru a karbidech těžkých kovů)
  13. Keramiky založené na nitridech (nitridu křemíku, hliníku, boru, sialonech, a nitridech přechodných kovů)

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Vazba v keramických materiálech a její vliv na vlastnosti
  2. Krystalické keramické struktury
  3. Skelné krystalické struktury
  4. Defekty a rozhraní v keramických materiálech
  5. Elektrické, magnetické a optické vlastnosti keramických materiálů
  6. Chemické chování keramických materiálů
  7. Slinování a růst zrn v keramických materiálech
  8. Mechanické vlastnosti keramických materiálů a jejich měření
  9. Konstruování s keramickými materiály
  10. Presentace 1, 2, 3, 4 (Vazba a významné struktury keramických materiálů)
  11. Presentace 5, 6, 7, 8, 9 (Vlastnosti keramických materiálů)
  12. Presentace 10 (Slinování a konstruování s keramickými materiály)
  13. Presentace 11, 12, 13 (Příprava, struktura, vlastnosti a aplikace vybraných keramických materiálů)