Detail předmětu

Elektrotechnické materiály a výrobní procesy

FEKT-BEMVAk. rok: 2018/2019

Materiály v elektrotechnice - složení, struktura, výroba a použití. Plasty, sklo, keramika a sklokeramika - druhy, vlastnosti, zpracovatelské technologie. Kompozity. Kovy - klasifikace a vlastnosti. Zpracování kovů, povrchové úpravy kovových materiálů, výroba vodičů a fólií. Polovodičové materiály; klasifikace, vlastnosti, aplikační oblasti. Příprava polovodičových materiálů a základních polovodičových struktur. Povrchové úpravy, laky a spojování materiálů. Speciální procesy, elektronové, iontové, rentgenové, jaderné, radiační, laserové, ultraakustické, elektroerozivní a další významné výrobní procesy.

Výsledky učení předmětu

Student po absolvování předmětu:
 umí vysvětlit význam pojmů z fyzikálních základů vlastností dielektrických, vodivých, odporových, magnetických a polovodičových materiálů,
 umí zvolit vhodný elektrotechnický materiál pro vybranou aplikaci,
 zná klasifikaci, strukturu, složení a vlastnosti polovodičových materiálů,
 je schopen měřit základní vlastnosti elektrotechnických materiálů a obsluhovat vhodné měřicí přístroje a zařízení,
 umí popsat základní výrobní procesy v oblasti dielektrických materiálů, plastů, zpracování kovových materiálů, přípravy polovodičových materiálů, výroby základních polovodičových struktur a povrchových úprav,
 umí vysvětlit základní principy činnosti systémů využívající elektronové svazky, iontové svazky, rentgenové záření, jaderné transmutace, lasery, ultrazvuk a elektroerozi, jejich přednosti a omezení z hlediska výrobních procesů,
 je schopen vysvětlit základní principy činnosti zdrojů elektronových svazků, iontových svazků, laserů a ultrazvukových měničů,

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti z předmětu BMTD - Materiály a technická dokumentace.

Doporučená nebo povinná literatura

Rous B.: Materiály pro elektroniku a mikroelektroniku. SNTL Praha 1991 (CS)
Skeřík J.: Plasty v elektrotechnice a elektronice. SNTL Praha 1991 (CS)
Šavel J.: Materiály a technologie v elektronice a elektrotechnice. BEN - technická literatura Praha 1999 (CS)
Šesták j. a kol.: Speciální materiály a technologie. Academia Praha 1993 (CS)
Kazelle J. a kol.: Elektrotechnické materiály a výrobní procesy. Elektronická skripta 2003 (CS)
Jirák J., Rozsívalová Z.: Elektrotechnické materiály a výrobní procesy - laboratorní cvičení. Elektronická skripta 2003 (CS)
Bouda, V., Hampl. J., Lipták,J.: Materials for electrotechnics. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000, 207 s. ISBN 80-01-02233-1. (EN)
Kazelle J. a kol.: Elektrotechnické materiály a výrobní procesy. Elektronická skripta 2015 (CS)
Kazelle J.: Elektrotechnické materiály a výrobní procesy - Kapitola 6. Elektronická skripta 2015 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky jsou vedeny s použitím PowerPointové prezentace, krátkých videoklipů a filmů a diskuzí se studenty. Cvičení jsou rozdělena na laboratorní cvičení a výpočtová cvičení. Předmět je doplněn exkurzemi do vybraných podniků.

Způsob a kritéria hodnocení

Účast na cvičeních je povinná. Podmínkou udělení zápočtu je účast studenta na cvičeních a absolvování a zpracování laboratorních úloh. Za soubor pěti zpracovaných laboratorních úloh lze získat maximálně 10 bodů.
Závěrečná zkouška.
Semestrální zkouška je rozdělena na dvě dílčí části, a to „Materiály v elektrotechnice“ a „Výrobní procesy“.
Dílčí část semestrální zkoušky „Materiály v elektrotechnice“ se uskuteční formou písemného testu. Test je hodnocen maximálně 40 body. Test je nutné absolvovat nejpozději do konce výukové části semestru.
Dílčí část semestrální zkoušky „Výrobní procesy“ se uskuteční v řádném zkouškovém období. Za tuto dílčí část zkoušky lze získat maximálně 50 bodů. Zkouška je písemná a skládá se z 10 otázek po 5 bodech. Výsledná známka z předmětu je dána součtem bodů ze cvičení a dílčích částí semestrální zkoušky.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Materiály v elektrotechnice - složení, struktura, klasifikace, použití. Řízení vlastností materiálů. Kompozity.
Organické a anorganické izolanty, dielektrika.
Plasty, elastomery, slídové výrobky, sklo, keramika (silikátová, oxidová, bezkyslíkatá), sklokeramika, tvrdé materiály.
Plastikářské technologie. Výroba a opracování anorganických nekovových materiálů.
Kovové materiály. Klasifikace, vlastnosti, použití. Materiály s fero- a ferimagnetickými vlastnostmi. Slinuté materiály.
Zpracování kovů. Výroba drátů a fólií, kabelů a vodičů. Povrchové úpravy kovových materiálů.
Polovodičové materiály - klasifikace, struktura, složení, vlastnosti.
Polovodičové materiály - aplikační možnosti. Příprava polovodičových materiálů.
Výroba základních polovodičových struktur.
Povrchové úpravy, laky, spojování materiálů.
Elektronové procesy, zdroje a účinky elektronového svazku a jeho využití.
Iontové procesy, zdroje iontů, účinky a možnosti využití.
Rentgenové procesy. Zdroje a vlastnosti RTG záření. Radiační technologie.
Jaderné procesy a jejich aplikace, transmutace polovodičových materiálů.
Laserové procesy, princip činnosti laserů, rozdělení laserů, výkonové lasery, vlastnosti a některé aplikace laserů.
Ultraakustické procesy, fyzikální základy ultraakustiky, zdroje ultrazvuku, využití účinků ultrazvuku.
Elektroerozivní procesy a jejich využití.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty konkrétněji se strukturou a vlastnostmi vybraných elektrotechnických materiálů a způsoby jejich výroby, seznámit studenty se speciálními moderními technologickými postupy s vazbou na klasické technologie.

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

Povinná účast ve výuce.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-MET , 2. ročník, zimní semestr, 8 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 8 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení odb. zák.

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

21 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ostatní aktivity

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor