Detail předmětu

Struktura a vlastnosti materiálů

FEKT-MKC-SVMAk. rok: 2020/2021

Amorfní a krystalický stav látek. Mikrostruktura a makrostruktura elektrotechnických materiálů. Krystalografický popis. Komplexní permitivita; Anorganická dielektrika, Sklo pro elektrotechniku. Elektrotechnická keramika, Plasty pro elektrotechniku. Feroelektrika. Piezoelektrika. Elektrety. Kompozity. Polovodičové materiály. Hallův jev. Termoelektrický jev. Peltierův jev. Magnetický stav látek. Magneticky měkké a tvrdé materiály.

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu je student schopen:
- klasifikovat elektrotechnické materiály z hlediska vlastností a jejich užití,
- vysvětlit podstatu fyzikálních dějů, odehrávajících se ve struktuře elektrotechnických materiálů,
- matematicky popsat fyzikální děje, probíhající v elektrotechnických materiálech,
- popsat vzájemnou vazbu mezi složením a strukturou materiálů a jejich výslednými vlastnostmi, včetně možnosti řízení těchto vlastností,
- navrhovat optimální druhy materiálů pro výrobu elektrotechnických, elektronických a mikroelektronických zařízení, jakož i do aplikací v příbuzných technických a vědních oborech.

Prerekvizity

Znalost elektrotechnických materiálů na úrovni bakalářského předmětu Materiály a technická dokumentace. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

Kazelle, J., Liedermann, K., Jirák, J., Havlíček, Vaněk, J.: Elektrotechnické materiály a výrobní procesy. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Mentlík, V. Dielektrické prvky a systémy, BEN, Praha 2006, ISBN 80-7300-189-6 (CS)
Askeland, D. R.: The Science and Engineering of Materials, Boston 1994, USA, ISBN 0-534-93423-4 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, numerická a laboratorní cvičení. Předmět využívá virtuální laboratorní úlohy dostupné na serveru.

Způsob a kritéria hodnocení

až 40 bodů v průběhu semestru (15 bodů za laboratorní cvičení a 25 bodů za písemný test)
až 60 bodů za písemnou závěrečnou zkoušku
Zkouška je zaměřena na ověření znalostí a orientaci v problematice elektrotechnických materiálů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Amorfní a krystalický stav látek. Mikrostruktura a makrostruktura elektrotechnických materiálů. Krystalografický popis. Poruchy krystalové mřížky
Komplexní permitivita; vliv teploty a kmitočtu elektrického pole na složky komplexní permitivity
Anorganická dielektrika, použití v elektrotechnice
Sklo pro elektrotechniku, klasifikace a druhy skel
Elektrotechnická keramika, technologie výrob
Plasty pro elektrotechniku. Termoplasty. Reaktoplasty. Plasty se zvýšenou tepelnou odolností. Elastomery
Feroelektrika, piezoelektrika, elektrety a kompozity
Polovodičové materiály. (vliv teploty, koncentrace příměsí a elektrického pole na vlastnosti). Hallův jev. Termoelektrický jev, Peltierův jev
Magnetický stav látek. Diamagnetismus, paramagnetismus fero- a ferimagnetismus.Magneticky měkké a tvrdé materiály. Použití v elektrotechnice

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty s vzájemnou vazbou složení a struktury materiálů na vlastnosti materiálů a na možnosti řízení jejich vlastností. Získané znalosti umožní studentům navrhovat optimální druhy materiálů do výroby elektrotechnických, elektronických a mikroelektronických zařízení, jakož i do aplikací v příbuzných technických a vědeckých oborech.

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

Povinná účast ve výuce.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MKC-EVM magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odb. zák.

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor