Předmět: Fyzikální metalurgie

» Seznam fakult » FSI » UTM
Název předmětu Fyzikální metalurgie
Kód předmětu UTM/PV138
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Michnová Lenka, Ing. Ph.D.
  • Michna Štefan, prof. Ing. PhD.
Obsah předmětu
1. Povrch a jeho vlastnosti - struktura povrchu, fyzikální vlastnosti povrchu, geometrické a mechanické vlastnosti povrchu, chemické vlastnosti povrchu, adheze, koheze, difúzní vrstvy atd. 2. Charakteristika povrchu technických materiálů - vlastnosti kovů na fázovém rozhraní, ideální povrch krystalu, mikrogeometrie povrchu a vliv přípravy na povrch, vztah mezi povrchem a povlakem, atd. 3. Porušování povrchů - koroze, opotřebení povrchu korozi a nutnost ochrany povrchu proti koroznímu prostředí. 3 Různé cíle ochrany povrchů - proti korozi, opotřebení, otěruvzdornost a žárupevnost povlaků, odolnost povrchu proti kyselinám a zásadám atd. 4. Důležitost fyzikálních vlastnosti povrchů a metody jejich hodnocení. 5. Způsoby ochrany povrchů - úprava prostředí, volba vhodného materiálu a povrchových úprav, konstrukční řešení a technologie výroby, elektrochemické a dočasné ochrany. 6. Předběžné úpravy povrchů - mechanické úpravy povrchu, chemické úpravy povrchu. 7. Elektrochemické ochrany povrchu (anodická a katodická) 8. Anorganické povlaky - chemickým bezproudovým pokovováním, elektrolytickým (galvanickým) pokovováním, pokovováním v roztavených kovech, difúzním pokovováním, žárovým stříkáním, plátováním (výbuchem, válcováním) atd. 9. Povrchová úprava Al materiálu eloxováním a vady na eloxovaném povrchu, jiné technologie povlakování Al slitin (práškové povlaky, PTFE povlaky atd.). 10. Mikro a nano vrstvy - popis, identifikace, vlastnosti, základní technologie přípravy, diagnostika tenkých vrstev. 11. Vytváření vrstev chemickou cestou - chemický vytvořené mikrovrsvy a více vrstvy, nano a mikro kompozitní povlaky, povlaky na bázi liquidní matrice s přídavkem nano a mikročástic, geopolymerní vrstvy atd. 12. Fyzikální metody nanášení povlaků ve vakuu - PVD vrstvy, hybridní povlakování plasmaimpax, vakuové napařování a naprašování, magnetronové naprašování, iontové plátování, technologie LARC. 13. Chemické metody nanášení povlaků ve vakuu - CVD. 14. Iontová implantace povrchu kovových materiálů, laserová depozice povrchů kovových materiálů, povlakování laserovou ablaci, kompozitní vrstvy.

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
Vytváření mikro a nano povlaků na povrchu technických materiálů je jedním z oborů, který zasahuje do všech odvětví strojírenské výroby. Mnohé užitné vlastnosti kovů, slitin a nekovových materiálů jsou určovány stavem povrchu. Z tohoto důvodu je stále větší pozornost věnována poznání základních zákonitostí, vlastností povrchů a možnostem zlepšování technologií, metod přípravy a ochrany těchto povrchů. Jednou z podmínek je seznámení se z ději, které probíhají na povrchu materiálu ve styku s definovaným obklopujícím prostředím a jeho vliv na vlastnosti materiálu. Na základě toho je možné navrhnout povrchovou úpravu materiálu a vybrat technologii tvorby povrchové vrstvy, nebo povlaku, která vyhoví daným podmínkám a vytvoří vhodné povrchové vlastnosti v návaznosti na prodloužení životnosti a kvality upraveného povrchu.
Studenti získají celkový přehled v oblasti technologií povlakování kovových materiálu, možnosti jejích použití v technické praxi. Dále vniknou do nových oblasti mikro a nanopovlakování, nových technologií povlakování, nové technologické trendy v povlakování a nové trendy v testování těchto povlaků.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Doporučená literatura
  • ASM handbook, Volume 5A, Thermal spray technology. Materials Park: ASM International, 2013. ISBN 978-1-61503-996-8.
  • JANOVEC, J., MACEK, K., ZUNA, P. Fyzikální metalurgie. ČVUT, Praha, 2008.
  • KREJČÍ, S. Protikorozní ochrana. TESYDO s.r.o, 2017. ISBN 978-80-87102-18-3.
  • Michna Š., Nová, I. Technologie a zpracování kovových materiálů. 2008. ISBN 978-80-89244-38-6.
  • Mohyla, M. Technologie povrchových úprav kovů. 1987.
  • NOVOTNÝ, J., MICHNA Š., JANOVEC J. Vybrané kapitoly z fyziky kovů a fraktografie. UJEP v Ústí nad Labem, 2019. ISBN 978 - 80-7561-8.
  • Suchánek, V. a kol. Speciální technologie povrchových úprav. Skriptum. 1993.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr