Předmět Fázové rovnováhy (C6730)
Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu C6730 - Fázové rovnováhy, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).
Top 10 materiálů tohoto předmětu
Materiály tohoto předmětu
| Materiál | Typ | Datum | Počet stažení |
|---|
Další informace
Cíl
Po absolvování tohoto předmětu by student měl zvládat řešení problémů fázových a chemických rovnovah. Současně student získá znalosti o tom jak funguji SW pro výpočty fázových rovnovah materiálů na bázi kovů a slitin.
Osnova
1. Základní pojmy. Termodynamické stavové funkce čisté látky a vícesložkové směsi. Standardní stavy. Fázová terminologie. Gibbsova-Duhemova rovnice. Gibbsova energie reálné soustavy, dodatkové funkce.2. Uspořádání fází a jejich krystalová mřížka. Mížkové defekty. Termodynamika stechiometrických a nestechiometrických fází a chemických sloučenin. Zákony zachování hmoty, náboje a stechiometrie v termodynamických soustavách. Fázové pravidlo a stabilita fází.3. Gigsova energie soustavy, chemický potenciál a aktivita. Diferenciální podmínka fázové rovnováhy, integrální podmínka fázové rovnováhy. Vznik fázové rovnováhy.4. Matematické řešení problému fázové rovnováhy. Výpočty a predikce fázových diagramů. Metody, programy a databáze pro výpočty fázových rovnováh. Metoda CALPHAD.5. Fázové diagramy. Základní typy fázových diagramů, znázornění fázových diagramů, možné průběhy fázových hranic. Řezy fázovými diagramy. Použití fázových diagramů.6. Metody experimentálního studia fázových rovnováh: Získávání fázových dat, získávání termodynamických dat, měřitelné termodynamické veličiny. Termická analýza (křivky chladnutí, DTA, DSC, ...). Zdroje dat a jejich přesnost.7. Reálné fázové rovnováhy: jednosložkové soustavy, binární soustavy (koexistence kapalné, plynné a tuhé fáze, směsi těkavých kapalin, destilace, sublimace, roztoky, ). Fázové diagramy vícesložkových soustav (koexistence tuhých fází, extrakce, odstraňování nečistot, chemické sloučeniny ve fázových diagramech, intermetalika, ).8. Příklady výpotů fázových rovnováh a fázových diagramů v reálných soustavách. Souvislosti mezi fázovými, fyzikálními a mechanickými vlastnostmi.9. Fázové transformace. Stabilní a metastabilní fázové rovnováhy, bezdifúzní fázové přeměny, role difúze a nukleace při ustavování rovnovážných stavů.10. Difúze: Základní pojmy. Atomární mechanismy difúze. Fickovy zákony. Okrajové podmínky. Analytické a numerické řešení difúzních rovnic.11. Difúze v reálných soustavách. Atomární mobilita, látkové toky, kinetický a termodynamický faktor difúze.12. Difúzně řízené fázové transformace. Heterogenní reálné soustavy. Difúze a rovnováha za vysokých a nízkých teplot. Simulační výpočetní programy (DICTRA).13. Fázové rovnováhy a difúzí řízené děje v chemické laboratoři a technologické praxi: Hrubnutí a rozpouštění fází, optimalizace technologického zpracování materiálů, homogenizace, nitridace, stabilita svarů, ochranné vrstvy, transformaních diagramy,...
Literatura
PORTER, David A. Phase Transfformations in Metal and Alloys. New York: Van Nostrand Reinhol, 1981. 445 s. ISBN 0-442-30439-0. infoSAUNDERS, Nigel a Peter A. MIODOWNIK. Calphad :calculation of phase diagrams : a comprehensive guide. Oxford: Pergamon, 1998. xvi, 479 s. ISBN 0-08-042129-6. info
Požadavky
Doporučena znalost fyzikální chemie a matematiky (například v rozsahu studia na Přírodovědecké fakultě MU nebo VUT).
Garant
doc. RNDr. Jiří Sopoušek, CSc.
Vyučující
doc. RNDr. Jiří Sopoušek, CSc.