Detail oboru

Chemie, technologie a vlastnosti materiálů

FCHZkratka: DKCO_CHM_4Ak. rok: 2020/2021

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 materiálového 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.

Klíčové výsledky učení

Absolvent DSP Chemie technologie a vlastnosti materiálů je schopen samostatně formulovat vědecký problém, navrhnout hypotézu k jeho řešení a provést experimentální či teoretické pokusy k jejímu potvrzení. Nedílnou součástí základních znalostí absolventa DSP je schopnost kritického posouzení publikovaných vědeckých informací a schopnost vyjadřovat se písemně v anglickém jazyce.

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

Podmínkou přijetí ke studiu je řádné ukončení magisterského studijního programu chemického nebo příbuzného oboru. Základními předpoklady k přijetí jsou: zájem a schopnosti k vědecké práci, motivace (vyjádřená v motivačním dopise), znalost anglického jazyka a velmi dobré studijní výsledky dosažené v magisterském studijním programu (průměr známek ze všech složených zkoušek zpravidla nepřevýší 2,0). Kladně je hodnocena předchozí vědecká aktivita (publikační a jiné výstupy odborné práce, účast na studentské konferenci apod.). Student se přihlásí na téma navržené školitelem oboru před přijímacím řízením. Pokud se na jedno téma přihlásí více uchazečů, může školitel modifikovat dílčí témata nebo nabídnout uchazeči jiné téma (jiného školitele). Vstupní požadavky a podmínky pro přijetí včetně počtu přijímaných studentů jsou podrobně specifikovány v relevantní směrnici děkana, která je každoročně aktualizována. Směrnice je dostupná na webových stránkách fakulty v sekci Vnitřní předpisy.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Možnosti snižování emisí oxidu uhličitého při výrobě portlandského cementu

    Portlandský cement je a ještě po mnoho let bude stavebním pojivem číslo 1, celosvětová roční produkce tohoto pojiva se pohybuje okolo 3500 tisíc tun a po řadu let stoupá. Výrobní proces tohoto pojiva je však zatížen vznikem velkého množství oxidu uhličitého, který se řadí mezi hlavní skleníkové plyny. Bilančně odpovídá jedna tuna portlandského slinku přibližně jedné tuně vyprodukovaného oxidu uhličitého. Z toho důvodu, se tato disertační práce bude zabývat možnostmi snížení emisí oxidu uhličitého vzhledem k objemu produkovaných cementů definovaných normou ČSN EN 197-1. Práce bude cíli především a pucolánové cementy. Pro cementy budou testovány různé průmyslové pucolány, přírodní pucolány a kalcinované jíly jako pucolány. Cílem práce bude ověřit využití pucolánů při výrobě portlandských cementů. Snížením obsahu slinku v cementech třídy II nebo IV na minimum povolené normou přispěje k celkové nižší produkci oxidu uhličitého.

    Školitel: Opravil Tomáš, doc. Ing., Ph.D.

  2. Nelineární mechanická odezva samouspořádaných polymerních nanokompozitů

    Spojení konstrukčních vlastností lehkých kompozitních konstrukcí s jejich adaptabilitou je vědeckým problémem se zásadním dopadem na průmyslové technologie. Efektivní příprava stavebních bloků s kódovaným strukturním motivem, stereospecifickými funkčnostmi a fotonickými vlastnostmi dosud nebyla nalezena. V tomto projektu vyvíjíme škálovatelnou nanotechnologii pro adaptabilní kompozitní konstrukce na bázi autonomní, časově a prostorově řízené modulace vlastností. Výzkum syntézy funkčních stavebních bloků s uspořádávací informací se stane základní koncepcí v chemii materiálů a má průlomové technologické dopady. Programování chování materiálu skrze jeho stavební bloky povede ke změně paradigmatu, podle kterého navrhujeme a vyrábíme letecké a kosmické kontrukce odolné šokovému namáhání se schopnosti samoopravování, robustní manipulátory, lehký pancíř a konstrukce s řiditelnou akustickou absorpcí.

    Školitel: Jančář Josef, prof. RNDr., CSc.

  3. Nelineární mechanická odezva samouspořádaných polymerních nanokompozitů

    Spojení konstrukčních vlastností lehkých kompozitních konstrukcí s jejich adaptabilitou je vědeckým problémem se zásadním dopadem na průmyslové technologie. Efektivní příprava stavebních bloků s kódovaným strukturním motivem, stereospecifickými funkčnostmi a fotonickými vlastnostmi dosud nebyla nalezena. V tomto projektu vyvíjíme škálovatelnou nanotechnologii pro adaptabilní kompozitní konstrukce na bázi autonomní, časově a prostorově řízené modulace vlastností. Výzkum syntézy funkčních stavebních bloků s uspořádávací informací se stane základní koncepcí v chemii materiálů a má průlomové technologické dopady. Programování chování materiálu skrze jeho stavební bloky povede ke změně paradigmatu, podle kterého navrhujeme a vyrábíme letecké a kosmické kontrukce odolné šokovému namáhání se schopnosti samoopravování, robustní manipulátory, lehký pancíř a konstrukce s řiditelnou akustickou absorpcí.

    Školitel: Jančář Josef, prof. RNDr., CSc.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DCO_FCHMFyzika a chemie materiálůcs0Povinnýdrzkano
DC_CHIAChemické inženýrství pro materiálové aplikacecs0Povinně volitelnýzkano
DCO_FPDFotoindukované procesy v molekulárních materiálechcs0Povinně volitelnýdrzk1ne
DCO_KMKeramické materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_KOVKovové materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MPMěření materiálových parametrůcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MPMModerní přístupy v materiálových vědáchcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MMMolekulární materiálycs0Povinně volitelnýdrzk1ne
DCO_PMTPokročilé materiálové technologie a aplikacecs0Povinně volitelnýdrzkP - 261ano
DCO_PTVPříprava a vlastnosti tenkých vrstev materiálůcs0Povinně volitelnýdrzk1ano
DCO_VSDVyužívání sekundárních surovincs0Povinně volitelnýdrzk1ano
Všechny skupiny volitelných předmětů
Sk. Min. předmětů Předměty
1 1 DCO_FPD, DCO_KM, DCO_KOV, DCO_MP, DCO_MPM, DCO_MM, DCO_PMT, DCO_PTV, DCO_VSD