čeština

4

Absolvent kurzu bude schopen aplikovat získané poznatky při dalším magisterském studiu materiálového inženýrství a při řešení konkrétních problémů v průmyslové praxi.

Studenti mají mít znalosti organické, anorganické a fyzikální chemie na úrovni absolventa bakalářského studia chemické fakulty.

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

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.
Písemný test, ústní zkouška 30 minut.

1. Koloidy a stabilita koloidů: struktura koloidů. Stabilita koloidů a mechanismus stabilizace- elektrostatická a stérická stabilizace. DLVO teorie. Koagulace a kinetika koagulace.
2. Syntézy keramických částic: konvenční metody přípravy, homogenní a heterogenní nukleace, růst částic v roztoku, koprecipitace. Sol-gel syntézy koloidů, sol-gel syntézy z organokovových sloučenin, polykondenzační sol-gel metody.
3. Syntézy keramických částic: nekonvenční metody syntézy-hydrotermální, mikrovlnné, sonochemické, hydrolýza roztoků solí, reakce v nevodném prostředí. Syntézy v plynné fázi, syntézy v aerosolech, emulzní syntézy. Vymrazovací a sprayové sušení.
4. Polymerní metody syntézy keramických materiálů: syntéza organokovových polymerů, pyrolýza polymerů. Syntézy neoxidových částic. Biomimetické metody: přírodní keramické materiály a jejich vznik biologickou cestou, biomimetické procesy.
5. Struktura krystalických keramik: Krystalové struktury. Binární iontové sloučeniny. Složené krystalické struktury. Struktura skelných keramik: Tvorba skel. Struktura oxidových skel.
6. Strukturní poruchy - Bodové defekty: stechiometrické, nestechiometrické, vnitřní. Notace bodových defektů. Lineární defekty. Planární defekty.
7. Mechanické a tepelné vlastnosti: Pevnost keramiky. Lomová houževnatost. Mechanismy zhouževnaťování. Tečení, subkritický růst trhlin. Tepelná vodivost. Teplotní napětí a ráz.
8. Elektrická vodivost v keramických materiálech - difuse a vodivost. Elektronová vodivost. Iontová vodivost. Galvanické články s tuhou fází.
9. Dielektrické a optické vlastnosti - Polarizační mechanismy. Dielektrické ztráty. Izolanty.
Optické vlastnosti keramických materiálů - Absorpce a barva. Rozptyl a opacita.
10. Magnetické vlastnosti - Para-, ferro-, antiferro- and ferrimagnetismus. Magnetické domény a hysterezní křivka. Magnetické keramické materiály.
11. Pokročilé keramické materiály pro konstrukční aplikace
12. Pokročilé keramické materiály pro elektrochemické a katalytické aplikace
13. Pokročilé keramické materiály pro lékařské aplikace

Cílem kurzu je rozšířit znalosti studentů magisterského studia oboru Chemie materiálů o pokročilé anorganické nekovové materiály. Výklad tématu je založen na materiálově-vědním přístupu vycházejícím ze syntézy materiálů a přes popis jejich struktury a s ní souvisejících vlastností, vysvětluje možnosti jejich využití.

Podmínkou udělení zápočtu je přítomnost studenta ve všech cvičeních a splnění zadaných úkolů. Pokud student tuto podmínku nesplní, může mu být v odůvodněných případech stanovena náhradní podmínka.

Interrante L. V., Hampden-Smith M. J.: Chemistry of Advanced Materials. John Wiley and Sons, Inc., New York 1998. (CS)
Lee B. I., Pope E.J.A.: Chemical Processing of Ceramics. Marcel Pokker, New York 1994. (CS)
Myers D.: Surfaces, Interfaces, and Colloids. John Wiley and Sons, Inc., New York 1999. (CS)
Cahn R. W., Haasen P., Kramer E. J.: Materials Science and Technology, vol.11 - Structure and Properties of Ceramics. WCH, Weinheim 1994. (CS)

26 hod., nepovinná