Detail oboru

Chemie, technologie a vlastnosti materiálů

FCHZkratka: DKCO_CHM_4Ak. rok: 2015/2016

Program: Chemie, technologie a vlastnosti materiálů

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 30.4.2012Akreditace do: 31.5.2024

Profil

Cílem studia je vychovat odborníky v oblasti chemického inženýrství a inženýrských technologií s důrazem na chemické procesy a vlastnosti materiálů. Do studia jsou zahrnuty také základy testovacích a měřících metod, aby absolventi byli schopni pracovat nejen jako vedoucí technologických týmů v chemických provozech, ale také v základním a aplikovaném výzkumu, ve výzkumných a vývojových ústavech zabývajících se testováním fyzikálněchemických charakteristik látek a v podnicích specializovaných na výrobu nových perspektivních materiálů. K tomu jsou také směrovány tuzemské a zahraniční stáže. Zařazením praktických cvičení doktorandi získávají základní zkušenosti s kontakty se studenty, což jim v budoucnu umožní zařadit se i do procesu výuky na vysokých a středních školách.

Profesní profil absolventů s příklady

Absolventi oboru Chemie, technologie a vlastnosti materiálů jsou vybaveni jak experimentálními tak teoretickými znalostmi z oblasti materiálových struktur a jejich vlastností. Ovládají řadu metod pro charakterizaci materiálů a to nejen v rovině teoretického popisu, ale jsou seznámeni také s praktikami jejich využití v praxi (řadu informací získají mj. také během stáží na zahraničních univerzitách). Pobyty jim umožňují také rozšířit jazykové znalosti. Teoretické základy oboru získají v rámci vhodně zvolených studijních předmětů. Absolventi mají též zkušenosti v oblasti předávání informací a prezentacích výsledků na konferencích a odborných seminářích, nejen v českém, ale i anglickém jazyce. Doktorandi jsou vedeni také k samostatnému tvůrčímu myšlení a technologické předvídavosti, což jim umožní řešit i technologické problémy v řadě provozů. Vzhledem k tomu, že studijní obor „Chemie, technologie a vlastnosti materiálů“ je moderně koncipovaným oborem doktorského studia, který vychází ze současného stavu a potřeb chemického, elektronického a spotřebního průmyslu, jsou absolventi způsobilí pracovat jak v průmyslové sféře, tak oblastech
aplikovaného a základního výzkumu. Je nutné zmínit, že absolvent studijního oboru má také základní znalosti z chemie a fyziky. Všeobecný základ je rozšířen o speciální obory, které
zahrnují, např. pokroky chemie a fyziky, nanotechnologie, využívání sekundárních surovin, bioinženýrství a využití chemických a fyzikálních zákonů v oblasti anorganických a organických sloučenin.

Vstupní požadavky

Předpokládají se znalosti obecných chemických, fyzikálních a fyzikálně-chemických pojmů a zákonitostí v rozsahu stanoveném pro soubornou magisterskou zkoušku z chemie, fyziky a fyzikální chemie na Chemické fakultě VUT v Brně příp. jiných, zaměřením podobných fakultách VUT a fakultách univerzitních směrů.
Dalšími předpoklady jsou: zájem o inženýrskou a vědeckou práci, znalost anglického jazyka a dobré studijní výsledky během předchozího studia (lepší studijní průměr než 2).

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Betony odolné proti biokorozi

    Práce bude studovat možnosti ochrany betonových prvků, které jsou vystaveny prostředí kde dochází k růstu řas, mechů apod. Práce bude řešit jednak možnosti ochrany již stávajících betonových staveb (prvků), kde dochází k biokorozím betonu v důsledku růstu např. řas. Dále se bude práce zabývat zabudováním ochranných prostředků proti těmto vlivům přímo do čerstvého betonu, povrch tohoto betonu pak bude vůči biokorozním vlivům rezistentní.

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  2. Betony s drátkovou výztuží

    Práce se bude zabývat vývojem a testováním přeplňovaných drátkobetonů pro využití v oblasti ochrany obyvatel a sídel. Sledována bude především houževnatost a odolnost proti nárazům a střelám.

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  3. Kompozity s anorganickou matricí

    Práce se bude zabývat vývojem ultrapevných kompozitů s anorganickou matricí. Kompozity budou vyvíjeny pro využití v konstrukcích s vysokými nároky na mechanické vlastnosti a hmotnost.

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  4. Možnosti využití odpadních vod z betonáren a podobných provozů

    Práce se bude zabývat hledáním možností využití vod z provozů, kde je pracováno s anorganickými pojivy.

    Školitel: Ptáček Petr, prof. Ing., Ph.D.

  5. Nertadiční kombinované výztuže aplikované v anorganických pojivových systémech

    Tato disertační práce bude zaměřena na oblast částicových, vláknových a kombinovaných kompozitů. Studovány a porovnávány budou různé typy a kombinace výplní anorganických pojiv. Práce se bude také věnovat kompozitům s alkalicky aktivovanou aluminosilikátovou matricí. Rovněž bude sledováno optimální vyplnění kompozitů výztuží, materiál, jejich tvar a vhodnost z hlediska koroze a použitého pojivového systému.

    Školitel: Ptáček Petr, prof. Ing., Ph.D.

  6. Pokročilá keramika pro magneto-elektrické aplikace

    Pokročilá oxidová keramika pro magneto-elektrické aplikace v experimentálních cyklu příprava-charakterizace-modifikace.

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  7. Příprava tobermoritu

    Práce se bude zabývat studiem vzniku tobermoritu a objasněním kinetiky procesů, které probíhají v průběhu procesu vzniku tobermoritu. Cílem práce je najít vhodné suroviny a způsob přípravy tobermoritu. Práce bude studovat jednak klasický hydrotermální proces z klasických surovin, ale také se bude zabývat novými metodami přípravy tobermoritu, jako je např. sol-gel proces.

    Školitel: Ptáček Petr, prof. Ing., Ph.D.

  8. Smart materiály pro detekci škodlivin

    Práce se bude zabývat vývojem a testováním smart materiálů (kompozitů, nátěrů, omítek i betonů) pro jednoduchou a rychlou detekci přítomných škodlivin v okolí. Využitelnost poznatků z této práce bude především v oblasti ochrany obyvatel, či ochrany zaměstnanců rizikových provozů.

    Školitel: Ptáček Petr, prof. Ing., Ph.D.

  9. Struktura, magnetické a elektrické vlastnosti nanočástic na bázi feritových spinelů

    Studium vztahů mezi podmínkami přípravy, distribucí velikostí nanočástic, krystalovou strukturou, elektrickými a magnetickými vlastnostmi

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  10. Struktura, magnetické a elektrické vlastnosti nanočástic na bázi feritových spinelů

    Studium vztahů mezi podmínkami přípravy, distribucí velikostí nanočástic, krystalovou strukturou, elektrickými a magnetickými vlastnostmi

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  11. Studium tvorby nálepků v cementářských rotačních pecí

    Práce se bude zabývat studiem tvorby nálepků v cementářských rotačních pecích, vzniklé nálepky postupně zužují průměr pece v místě vzniku, až dojde k úplnému zaplnění a následné odstávce pece. V průběhu práce bude kladen důraz na analýzu vstupních cementářských mouček, vytvořených nálepků, vyzdívek pecí v místě tvorby nálepků a paliv. Na základě dat z analýz bude studován vznik, podmínky a kinetika vzniku nálepků. Dále se práce bude zabývat možnostmi, jak předejít tvorbě nálepků takovou metodou, kterou bylo možné na rotačních cementářských pecích využít.

    Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.

  12. Úloha vápence ve směsných portlandských cementech

    Práce se bude zabývat studiem směsných portlandských cementů s vápencem se zaměření na objasnění reaktivity vápence v průběhu tuhnutí a tvrdnutí cementového pojiva. Student bude studovat vliv chemického a fázového složení, morfologie, textury, krystalových poruch, měrného povrchu vápence na tvorbu a charakter mezifázového rozhraní vápenec/C-S-H gel.

    Školitel: Ptáček Petr, prof. Ing., Ph.D.

  13. Velkoobjemově produkované odpady jako nová surovinová základna

    Disertační práce se bude zabývat zmapováním a analyzováním některých velkoobjenmově produkovaných odpadů, především z energetického a metalurgického průmyslu. Na základě výsledku analýz budou následné experimenty směřovat ke hledání klasických převážně anorganických výrob, kde bude snaha o co možná největší nahrazení surovin surovinou druhotnou. Očekává se, že některá ze studovaných druhotných surovin bude ověřena ve výrobní praxi.

    Školitel: Ptáček Petr, prof. Ing., Ph.D.

  14. Vláknobetony

    Práce se bude zabývat vývojem a přípravou vysoce pevných a lehkých vláknobetonů s anorganickými i polymerními vlákny s různými povrchovými úpravami. Cílem práce bude vyvinout velmi lehký a velmi pevný (zejména pevnost v tahu ohybem) vláknobeton.

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  15. Vláknobetony

    Práce se bude zabývat vývojem a přípravou vysoce pevných a lehkých vláknobetonů s anorganickými i polymerními vlákny s různými povrchovými úpravami. Cílem práce bude vyvinout velmi lehký a velmi pevný (zejména pevnost v tahu ohybem) vláknobeton.

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  16. Vysokohodnotné betony

    Práce se bude zabývat studiem, přípravou a charakterizací vysokohodnotných houževnatých betonů a jejich využíváním v oblasti ochrany obyvatelstva a sídel.

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.

  17. Vysokopevnostní polymer-cementové kompozity

    Příprava, modifikace a charakterizace polymer-cementových (macrodefect-free) kompozitů se zvýšenou odolností proti vlhkosti.

    Školitel: Šoukal František, doc. Ing., Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DCO_MPMModerní přístupy v materiálových vědáchcs0Povinnýdrzkano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DCO_EMMExperimentální metody v materiálových vědáchcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_KMKeramické materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_KMDKompozitní materiály s anorganickou matricícs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_KOVKovové materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MKKMechanika kompozitních a keramických materiálůcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MPMěření materiálových parametrůcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MMMolekulární materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_PTVPříprava a vlastnosti tenkých vrstev materiálůcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_VSDVyužívání sekundárních surovincs0Povinně volitelnýdrzk1ano
2. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DCO_MPMModerní přístupy v materiálových vědáchcs0Povinnýdrzkano
2. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DCO_EMMExperimentální metody v materiálových vědáchcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_KMKeramické materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_KMDKompozitní materiály s anorganickou matricícs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_KOVKovové materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MKKMechanika kompozitních a keramických materiálůcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MPMěření materiálových parametrůcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MMMolekulární materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_PTVPříprava a vlastnosti tenkých vrstev materiálůcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_VSDVyužívání sekundárních surovincs0Povinně volitelnýdrzk1ano
Všechny skupiny volitelných předmětů
Sk. Počet předm. Předměty
1 3 - 9 DCO_EMM, DCO_KM, DCO_KMD, DCO_KOV, DCO_MKK, DCO_MP, DCO_MM, DCO_PTV, DCO_VSD