|
Vyučující
|
-
Jiřík Manuel, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsah předmětu "Perspektivní materiály pro udržitelnost" je cílen na materiály, který splňují vysoké požadavky na jejich použití v kombinaci s výslednou menší zátěží na životní prostředí. Budou akcentovány materiály se schopností vysoké účinnosti, obnovitelnosti, recyklovatelnosti a energetické využitelnosti. Předmět bude strukturován do pěti oblastí udržitelných materiálů: 1) kovových,2) polymerních, 3) keramických, 4) kompozitních a hybridních materiálů, 5) přírodních materiálů. Důraz bude kladen na konkrétní soudobé informace a znalosti fyzikálně-chemických vlastností daných kategorií materiálů s ohledem na jejich efektivitu a dlouhodobou udržitelnost. 1. Kovy: kovové materiály se zvýšenou životností, recyklovatelnost kovů a jejich další využití. Výroba a použití materiálů v ochraně životního prostředí 2. Plasty: Energetická bilance výroby polymerů v kombinaci s produkcí polymerního odpadu, Toxicita polymerů a výskyt mikro plastů v ekosystému 3. Udržitelné netoxické polymery, vodivé polymery, Biodegradabilní polymery a nahraditelnost polymerů jinými materiály 4. Keramické materiály Energetická náročnost výroby keramiky a životnost výrobků, anorganická pojiva pro úsporu energie 5. Kompozitní a hybridní materiály a jejich udržitelnost (bilance funkčnosti a recyklovatelnosti, self reinforced kompozity, inteligentní hybridní systémy 6. Pokročilé anorganické materiály pro environmentální aplikace (fotovoltaické, senzorické) 7. Materiály pro vysokoteplotní aplikace (vč třeba TBC vrstev) nebo Moderní materiály pro energetiku s vlivem na cirkulární ekonomiku 8. Kryogenní materiály, materiály vhodné pro agresivní vnější prostředí s potenciálem vlivu na životní prostředí 9. Vysocepevné materiály (vč. Al slitin, kompozitů apod )/materiály pro automotive, materiály budoucnosti s vlivem na udržitelnost a opakující recyklovatelnost 10. Materiály pro aditivní výrobu (kovy i nekovy), materiály nového století, vývoj a dopad na životní prostředí a udržitelnost 11. Materiály pro nástroje, jejich opakované využití v závislosti na enviromentální důsledky 12. Funkční materiály připravené z přírodních surovin, nové bezemisní technologie, materiály nové generace 13. Materiály pro vodíkové technologie a jejich dopad na životní prostředí
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška s praktickými aplikacemi, E-learning, Individuální konzultace, Seminární výuka, Samostatná práce studentů
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Příprava na dílčí test [2-10]
- 7 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 20 hodin za semestr
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 4 hodiny za semestr
- Vypracování seminární práce v bakalářském studijním programu [5-40]
- 28 hodin za semestr
- Nácvik dovedností [3/10]
- 5 hodin za semestr
- Praktická výuka [vyjádření počtem hodin]
- 14 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Popsat a vysvětlit souvislosti mezi jednotlivými druhy materiálů. jejich použití, vliv na životní prostředí. |
| Vztahy mezi jednotlivými etapami života materiálů: výroba, použití, recyklace. |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Aplikace teoretických znalostí do praxe. |
| Aplikace materiálů na konkrétní výrobek v závislosti na jeho vlastnostech, dobu použití a vliv na životní prostředí. |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: efektivně využívá různé strategie učení k získání a zpracování poznatků a informací, hledá a rozvíjí účinné postupy ve svém učení, |
| bc. studium: rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části, |
| bc. studium: uplatňuje při řešení problémů vhodné metody a dříve získané vědomosti a dovednosti, kromě analytického a kritického myšlení využívá i myšlení tvořivé s použitím představivosti a intuice, |
| bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie, |
| bc. studium: prezentuje vhodným způsobem svou práci i sám sebe před známým i neznámým publikem, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Orientovat se v jednotlivých typech materiálů pro průmysl i komerční využití. |
| Aplikovat teoretické znalosti do praxe. |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Určit materiál pro vybrané aplikace, vliv na životnost a spolehlivost materiálů. |
| Optimalizovat konkrétní materiál nebo doporučit výběr jiného typu materiálu. |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: používají své odborné znalosti, odborné dovednosti a obecné způsobilosti alespoň v jednom cizím jazyce, |
| bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Přednáška s diskusí, |
| Řešení problémů, |
| E-learning, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Seminární výuka (diskusní metody), |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Demonstrace dovedností, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Přednáška s diskusí, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Skupinová prezentace, |
| Seminární práce, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
Janovec, Jiří; Cejp, Jiří,; Steidl, Josef. Perspektivní materiály. Vyd. 3., přeprac. V Praze : České vysoké učení technické, 2008. ISBN 978-80-01-04167-3.
-
Machek, Václav. Kovové materiály 1 : struktury kovových materiálů. 1. vydání. 2013. ISBN 978-80-01-05248-8.
-
Sobotová, Jana; Jeníková, Zdeňka,; Horník, Jakub,; Čižmárová, Elena. Nauka o materiálu I. a II. : cvičení. 2. vydání. 2022. ISBN 978-80-01-06975-2.
-
Vojtěch, Dalibor. Kovové materiály. Praha : Vydavatelství VŠCHT, 2006. ISBN 80-7080-600-1.
-
Vojtěch, Dalibor. Materiály a jejich mezní stavy. Vyd. 1. Praha : Vydavatelství VŠCHT, 2010. ISBN 978-80-7080-741-5.
-
Wasserbauer, J., Tkacz, J., Březina, M. Praktikum z kovových materiálů. VUT, Brno, 2017.
-
William D. Callister, Jr., David G. Rethwish. Materials Science and Engineering An Introduction. Wiley, 2018. ISBN 9781119321590.
|