čeština

2

Absolvent kurzu bude schopen aplikovat získané poznatky při dalším doktorském studiu materiálového inženýrství a zejména při řešení disertační práce spojené s výzkumem v oblasti pokročilých konstrukčních, elektrokeramických a biokeramických materiálů.

Znalosti z oblasti materiálových věd a inženýrství na magisterské úrovni.

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.

Zkouška hodnotící teoretické znalosti a jejich praktické aplikace proběhne formou 30 minutové presentace s diskusí na téma pokročilých keramických materiálů blízké cílům disertační práce doktoranda.

Kurz poskytne studentům zejména doktorského studia materiálového a fyzikálního inženýrství pokročilé fyzikálně-chemické poznatky potřebné pro experimentální studium v oblasti struktury a vlastností keramických materiálů a kompozitů.

Kurz proběhne v závislosti na počtu zájemců formou konzultací nebo přednášek. Na závěr kurzu doktorand vypracuje tématickou prezentaci z oblasti pokročilých keramických materiálů.

Swain M. (volume editor): Structure and properties of ceramics, vol.11 of Materials Science and Technology, WCH, Weinheim 1994
Ravagoli A. and Krajewski: Bioceramics, Chapman and Hall, London 1992

20 hod., nepovinná

1. Difuze v keramických materiálech
- pravidelná struktura keramiky, defekty v keramikách (značení bodových defektů)
- teorie difuze, procesy založené na difuzi a difuze v keramikách
2. Mechanické chování keramických materiálů
- elasticita: modul elasticity monokrystalické a polykrystalické keramiky, vliv porozity
- lom: lom na atomové úrovni, iniciace propagace lomu, vliv mikrostruktury na lom
- plasticita: pokluz na atomové úrovni, dislokační skluz v keramikách, vysokoteplotní
plasticita, mechanismus krípu
- zhouževnaťující mechanismy v keramikách, klasifikace zhouževnatěných keramik,
transformační zhouževnatění, zirkoničitá keramika, zpevňování whiskery
3. Vysokoteplotní konstrukční keramické materiály
- materiálové požadavky
- oxidová keramika pro vysokoteplotní konstrukční aplikace (oxid hlinitý, oxid zirkoničitý,
mulit, kordierit)
- neoxidová keramika pro vysokoteplotní konstrukční aplikace (nitrid křemíku, karbid
křemíku, sialony)
- keramické kompozity
4. Keramické superiontové vodiče
- teorie superiontové vodivosti,
- techniky studia transportu a kinetických vlastností superiorových vodičů
- oxidové iontové vodiče (dopovaný oxid zirkoničitý, ceričitý a vizmutitý, pyrochlory, beta-
alumina)
- protonové vodiče (dopované zirkoničitany a ceričitany, beta-alumina)
- zařízení využívající superiontové vodiče (senzory, elektrochemické reaktory, elektrochemické pumpy, palivové články, separátory kyslíku)
5. Feroelektrické keramické materiály
- krystalová struktura a feroelektricita
- dielektrika s vysokou permitivitou
- pyroelektrická, piezoelektrická a elektrooptická zařízení, termistory
6. Ferimagnetické keramické materiály
- krystalová struktura feritů
- mikrostruktura a fyzikální chemie hranic zrn
7. Polovodivé polykrystalické keramické materiály
- polovodivost a vliv hranic zrn
- elektrostatické bariéry a transportní vlastnosti
8. Vysokoteplotní oxidové supravodiče
- krystalové struktury (měďnaté a vizmutité perovskity)
- vlastnosti kuprátů (supravodivost, teplota přechodu, kritické magnetické pole a kritická
proudová hustota)
9. Biokeramické materiály pro lékařské aplikace
- fyzikální vlastnosti a fyziologie kosti (mechanismus obnovy kostí, fyzikální vlastnosti kostí
a chemické složení kostí)
- kompatibilita mezi biokeramikou fyziologickým okolím)
- materiály pro chirurgické aplikace: chirurgické slitiny, biolékařské polymery, bioskla,
keramiky - oxid hlinitý, zirkoničitý a titaničitý, karbid křemíku, kompozitní hlinitá
keramika, sialony, fosdorečnanové keramiky