otázky ke zkoušce

18. května 2008 v 19:04 |  NAUKA O MATERIÁLU I+II (BUM+3SV)
Otázky ke zkoušce BUM LS 2006/07
1. Stavba atomu a čísla charakterizující strukturu atomu
2. Valenční elektrony - co to je, proč jsou důležité, maximální počet a proč
3. Základní charakteristika iontové vazby, příklad
4. Základní charakteristika kovalentní vazby, příklad
5. Základní charakteristika kovové vazby, příklad
6. Bravaisovy mřížky - co to je, k čemu slouží, parametry definující krystalovou mřížku - praktické příklady
7. Pro mřížku BCC uveďte (tj. vypočítejte):
· počet atomů příslušejících jedné buňce
· poloměr atomu jako funkci parametru mřížky
· koeficient zaplnění mřížky
8. Pro mřížku FCC uveďte (tj. vypočítejte):
· počet atomů příslušejících jedné buňce
· poloměr atomu jako funkci parametru mřížky
· koeficient zaplnění mřížky
9. Pro mřížku HCP uveďte (tj. vypočítejte):
· počet atomů příslušejících jedné buňce
· poloměr atomu jako funkci parametru mřížky
· koeficient zaplnění mřížky
10.Vysvětlete pojem alotropie
11.Co jsou to Millerovy indexy směrů a rovin
12.Zakreslete krystalografický směr, znáte-li jeho Millerovy indexy
13.Určete Millerův index zadané roviny
14.Zakreslete krystalografickou rovinu, znáte-li její Millerovy indexy
15.Uveďte MI směrů a rovin nejhustěji obsazených atomy pro mřížku BCC, rovinu načrtněte
16.Uveďte MI směrů a rovin nejhustěji obsazených atomy pro mřížku FCC, rovinu načrtněte
17. Popište a nakreslete základní druhy bodových poruch krystalové mřížky
18. Popište hranovou dislokaci
19. Popište šroubovou dislokaci
20. Popište hranici zrna
21.Uveďte základní mechanické vlastnosti
22.Vyjmenujte nejdůležitější interní a externí faktory, které ovlivňují mechanické vlastnosti
23.Definujte poměrnou podélnou a příčnou deformaci a Poissonovo číslo
24.Definujte normálové a smykové napětí
25.Proveďte rozbor Hookova zákon
26.Vyjmenujte základní mechanismy plastické deformace a uveďte podmínky pro skluz dislokací
27.Nakreslete skluzové systémy pro mřížky FCC a BCC
28.Znázorněte pohyb hranové dislokace
29.Vysvětlete činnost Frankova-Readova zdroje
30.Co je to dvojčatění
31.Proveďte rozbor Hall - Petchova vztahu
32.Zakreslete tahový diagram se smluvní mezí kluzu; definujte základní charakteristiky
33.Zakreslete tahový diagram s horní a dolní mezí kluzu; co je to Lüdersova deformace; definujte základní charakteristiky
34.Definujte co je to tvrdost, uveďte nejdůležitější metody měření
35.Popište zkoušku rázem v ohybu včetně měřených veličin
36.Vysvětlete, co je to tranzitní chování a u kterých materiálů je pozorováno
37.Zakreslete teplotní závislost nárazové práce pro materiály s tranzitním chováním a definujte tranzitní teploty
38.Vysvětlete pojmy lomová mechanika, součinitel intenzity napětí a lomová houževnatost; u veličin uveďte označení a jednotky
39.Znázorněte zatěžované ploché těleso s centrální trhlinou a uveďte základní vztah lomové mechaniky
40.Co je to mód zatěžování a jaké jsou nejběžnější zkušební tělesa pro stanovení lomové houževnatosti
41.Uveďte tři aplikace základního vztahu lomové mechaniky
42.Vysvětlete, co je to tranzitní délka trhliny, graficky znázorněte
43.Uveďte klasifikaci lomů z hlediska energetické náročnosti a z hlediska uplatňujícího se mikromechanismu
44.Definujte, co je to únava materiálů, uveďte tři stádia únavového procesu 3
45.Zakreslete sinusový zátěžný cyklus, popište jeho charakteristiky včetně parametrů asymetrie
46.Zakreslete Wöhlerovu křivku, vyznačte oblasti časované a trvalé únavové pevnosti a definujte mez únavy
47.Schematicky znázorněte únavový lom, vyznačte místo iniciace porušení, postupové čáry a oblast statického dolomení
48.Co je to tečení neboli creep a relaxace
49.Zakreslete creepovou křivku a vyznačte tři stádia tečení materiálu
50.Uveďte a vysvětlete základní creepové charakteristiky - mez tečení a mez pevnosti při tečení
51.Termodynamická soustava
· druhy soustav (neizolovaná otevřená a uzavřená, izolovaná; homogenní, heterogenní)
· složky soustavy (nepolymorfní, polymorfní)
· fáze soustavy (druhy - prvek, roztok, sloučenina; skupenství - tuhé, kapalné, plynné)
52.Fázové pravidlo a fázový diagram pro jednosložkovou soustavu
53.Termodynamický stav (rovnovážný a nerovnovážný; stabilní, metastabilní, nestabilní)
54.Termodynamický děj (samovolný a nucený; nevratný a vratný; samovolné ochlazování)
55.Helmholtzova energie a Gibbsova energie (definice, význam, závislost na teplotě a na tlaku, změna při samovolných dějích)
56.Fázové přeměny čistých látek a Gibbsova energie
57.Vztah mezi termodynamiku a kinetikou
58.Základní pojmy kinetiky (energetická bariéra a aktivační energie; fluktuace energie; tvorba a růst zárodků nové fáze; rychlost a doba přeměny; kinetická křivka a kinetický diagram přeměny)
59.Arrheniova rovnice (význam a řešení)
60.Tepelný pohyb atomů (frekvence přeskoků atomů a Arrheniova rovnice)
61.Podstata difuze (přenosový děj, samovolný a nevratný), význam difuze, vliv druhu a skupenství difuzního prostředí
62.Shodné a rozdílné rysy mezi difuzí (srovnání difuze) v kovových, keramických a polymerních materiálech
63.Podstata atomové a fenomenologické teorie difuze, vztah mezi nimi
64.Mechanizmy difuze, druhy difuze
65.Difuzní článek a 1. Fickův zákon
66.Faktory ovlivňující difuzivitu D
· teplota
· aktivační energie difuze
· mechanizmus difuze
· difuzní prostředí (druh a složení, hustota uspořádání atomů v krystalové mřížce, síla vazeb mezi atomy, poruchy krystalové mřížky)
· difundující částice (druh - atomy, kationty, anionty; velikost)
67. Stacionární difuze (koncentrační profil, velikost difuzního toku v různých místech koncentračního profilu, změna koncentrace v daném místě v závislosti na čase, první Fickův zákon)
68. Nestacionární difuze (koncentrační profil, velikost difuzního toku v různých místech koncentračního profilu, změna koncentrace v daném místě v závislosti na čase, druhý Fickův zákon)
69. Změna koncentračního profilu v závislosti na čase při nasycování a odsycování podpovrchových vrstev součásti (např. při cementaci a oduhličování oceli)
70.Příklady uplatnění difuze v praxi
71.Krystalické tuhé fáze v kovových soustavách - rozdělení, podstata a faktory jejich určení
72.Definujte rozpustnost ve slitinách, její míru a možnosti ve vztahu ke skupenství
73.Tuhé roztoky - rozdělení, vznik a možnosti rozpustnosti
74.Proveďte rozbor základních faktorů určujících možnosti vzniku a rozpustnost u substitučních a intersticiálních tuhých roztoků
75.Vliv přísady na mechanické vlastnosti substitučních tuhých roztoků
76.Intermediární fáze - rozdělení, základní charakteristika jednotlivých typů
77.Uveďte vliv intermediárních fází na mechanické vlastnosti slitin
78.Rovnovážný diagram - obecný popis, termodynamická podmínka a způsob konstrukce
79.Které základní pomůcky se používají u všech binárních rovnovážných diagramů
80.Proveďte rozdělení základních binárních rovnovážných diagramů (BRD) podle rozpustnosti složek v tuhém stavu a nakreslete jejich tvary (bez popisu)
81.Proveďte rozbor BRD s úplnou rozpustností složek v tuhém stavu
Rozborem se rozumí: nakreslit tvar diagramu, popis fázový, příp. strukturní, křivky chladnutí, určení stupňů volnosti, chemické složení fází za dané teploty, pákové pravidlo, Sauverův strukturní diagram, příklady slitin)
82.Proveďte rozbor BRD s úplnou nerozpustností složek v tuhém stavu a eutektickou přeměnou
83.K jakému účelu slouží Tamannův diagram a proveďte jeho konstrukci u BRD s úplnou nerozpustností složek v tuhém stavu
84.Proveďte rozbor BRD s částečnou rozpustností složek v tuhém stavu a eutektickou přeměnou bez změny rozpustnosti v tuhém stavu
85.Proveďte rozbor BRD s částečnou rozpustností složek v tuhém stavu a peritektickou přeměnou bez změny rozpustnosti v tuhém stavu
86.Proveďte rozbor BRD s částečnou rozpustností složek v tuhém stavu, oboustrannou klesající mezní rozpustností a eutektickou přeměnou
87.Proveďte rozbor BRD s jednou překrystalizací obou složek v tuhém stavu a dokonalou rozpustností
88.Proveďte rozbor BRD s překrystalizací jedné ze složek v tuhém stavu, eutektickou a eutektoidní přeměnou
89.Proveďte rozbor BRD s oběma typy intermediárních fází
90.Uveďte souvislost mezi chemických složením slitin u vybraných typů BRD a jejich vlastnostmi
91.Charakterizujte ternární rovnovážné diagramy a jaké se používají řezy
92.Popište čisté železo a volný uhlík (grafit a cementit Fe3C)
93.Definujte základní tuhé roztoky ve slitinách železo - uhlík
94.Z kterých základních tvarů BRD je složen rovnovážný diagram železo - uhlík?
95.Nakreslete a popište diagram metastabilní soustavy Fe - Fe3C
96.Vymezte v diagramu Fe - Fe3C oblast ocelí a bílých litin a proveďte jejich bližší dělení
97. Popište peritektickou, eutektickou a eutektoidní reakci v soustavě Fe - Fe3C
98. Označte v diagramu Fe - Fe3C oblasti, kde probíhají překrystalizační procesy v tuhém stavu a popište je
99. Které strukturní směsi se vyskytují v soustavě Fe - Fe3C?
100. Z diagramu Fe - Fe3C odvoďte Sauverův fázový diagram pro teplotu 20°C
101. Z diagramu Fe - Fe3C odvoďte Sauverův strukturní diagram pro teplotu 20°C
102. Schematicky nakreslete strukturu slitiny ze soustavy Fe - Fe3C dle zadaného obsahu uhlíku
103. Nakreslete závislost vlivu obsahu uhlíku na pevnostní a deformační charakteristiky u ocelí
104. Nakreslete a popište diagram stabilní soustavy Fe - Cgrafit
105. Popište eutektickou a eutektoidní reakci v soustavě Fe - Cgrafit
106. Z diagramu Fe - Cgrafit odvoďte Sauverův strukturní diagram pro teplotu 20°C
107. Schematicky nakreslete strukturu litiny s lupínkovým tvarem grafitu
108. Charakterizujte uspořádání atomů ve skupenství plynném, kapalném a tuhém stavu
109. Uveďte podmínky pro stabilní růst zárodku nové fáze při homogenní nukleaci (Dg a obr.)
110. Čím je usnadněna heterogenní nukleace zárodků nové fáze v reálných taveninách a jaký vliv na nuklaci má povrchové napětí. (cizí zárodky, smáčivost)
111. Čím je dána rychlost nukleace a jak ovlivňují její průběh aktivační entalpie difuze a nukleace a podchlazení (počet zárodků, diagram, extrémní podchlazení - amorfní struktury)
112. Jakým způsobem se uskutečňuje růst zárodků v tavenině, jak souvisí růst zárodků s krystalovým uspořádáním rostoucích krystalů
113. Jaký vliv má kladný nebo záporný teplotní gradient v tavenině na tvar fázového rozhraní tavenina - tuhá fáze
114. Uveďte příčiny vzniku chemické heterogenity (nerovnoměrného rozložení přísadových prvků) ve slitině a definujte rovnovážný rozdělovací koeficient
115. Popište příčinu vzniku a průběh dendritického odmíšení (tvar digramu, průběh krystalizace - viz animace)
116. Uveďte mechanismus nukleace zárodků nové fáze v pevné fázi, čím je nukleace zejména ovlivněna, místa nukleace
117. Jakým způsobem ovlivňuje kinetika fázové přeměny růst zárodků
118. Uveďte charakteristické znaky rozpadu a přeměny původního tuhého roztoku
119. Uveďte možné druhy rozpadů tuhého roztoku
120. Uveďte možné druhy přeměn tuhého roztoku
121. Vysvětlete průběh rozpadu přesyceného tuhého roztoku a jeho vliv na mechanické vlastnosti
122. Vysvětlete průběh eutektoidního rozpadu tuhého roztoku v soustavě Fe-Fe3C
123. Vysvětlete průběh přeměny jednoho tuhého roztoku na jiný tuhý roztok
124. Vysvětlete průběh martenzitické přeměny
125. Pro jaké účely se používají čisté kovy a slitiny (např. z hlediska mechanických, fyzikálních a chemických vlastností)?
126. Popište výrobu surového železa a ocelí (ingoty, kontilití)
127. Uveďte rozdělení slitin železa (oceli, litiny bílé a grafitické)
128. Vyjmenujte specifické vlastnosti grafitických litin (konkrétní příklady použití)
129. Rozdělte neželezné kovy dle měrné hmotnosti, teploty tání a ušlechtilosti
130. Uveďte rozdělení a příklady použití slitin hliníku
131. Uveďte rozdělení a příklady použití slitin mědi
132. Uveďte rozdělení a příklady použití slitin hořčíku
133. Uveďte rozdělení a příklady použití slitin niklu
134. Definujte keramické materiály a proveďte jejich rozdělení podle krystalové struktury (uspořádání atomů), vyjmenujte některé příklady
135. Popište meziatomové vazby v keramice
136. Vyjmenujte charakteristické (typické) vlastnosti keramiky a vysvětlete jejich příčiny
137. Vysvětlete příčiny křehkosti v keramice
138. Popište základní technologické kroky výroby polykrystalické keramiky
139. Popište chování skla při tuhnutí z taveniny z hlediska teplotní závislosti měrného objemu, srovnejte toto chování s krystalickým materiálem, vysvětlete teplotu skelného přechodu Tg
140. Popište charakter deformace skla nad teplotou skelného přechodu a pod touto teplotou
141. Proč se provádí modifikace skla
142. Vyjmenujte různé formy uhlíkových materiálu a uveďte jejich charakteristické vlastnosti
143. Popište některé ze způsobů přípravy anorganických nekovových monokrystalů
144. Polymerační reakce - příklad
145. Délka polymerního řetězce, vliv na vlastnosti materiálu
146. Typy řetězců, vliv na vlastnosti materiálu
147. Konformace řetězce, vliv na vlastnosti materiálu
148. Konfigurace řetězce, vliv na vlastnosti materiálu
149. Intermolekulární a intramolekulární síly
150. Molekulová hmotnost polymerního materiálu
151. Krystalinita polymeru, vliv na vlastnosti materiálu
152. Tranzitní teploty
153. Závislost mechanických vlastností polymeru na vnějších faktorech, zejména na teplotě a rychlosti zatěžování
154. Zdůvodněte, proč jsou eleastomery schopny vysoké deformace (řádově 102 ÷ 103 %)
155. Co jsou to kompozitní materiály a jak se liší od ostatních typů konstrukčních materiálů
156. Rozdělení kompozitů
157. Částicové kompozity (rozdělení, mechanismy zpevnění částicemi, příklady těchto kompozitů)
158. Vláknové kompozitní materiály - rozdělení, typy vláken, příklady použití
159. Vliv délky, koncentrace a uspořádání vláken na mechanické vlastnosti kompozitu
160. Které známé pravidlo používáme pro výpočty mechanických vlastností kompozitů; ilustrujte na příkladu výpočtu Rm a E kompozitu
161. Strukturní (vrstvené) kompozitní materiály - rozdělení, charakteristika, použití
162. Technologie výroby kompozitních materiálů
163. Použití jednotlivých typů kompozitních materiálů
164. Uveďte vzájemnou souvislost tří úrovní pojetí koroze
165. Nakreslete schéma korozního mikročlánku a popište základní dílčí děje korozního procesu ve vodném prostředí
166. Vysvětlete rozdíl mezi korozí a stárnutím polymerních materiálů a uveďte základní činitele znehodnocování
167. Schematicky nakreslete druhy forem koroze kovů a uveďte základní charakteristické znaky
168. Popište základní charakteristické znaky atmosférické koroze kovů a napište vzorec výpočtu korozní rychlosti pro konstrukční ocel
169. Nakreslete korozní diagram systému kov - korozní prostředí a proveďte rozbor základních charakteristik dílčích dějů a výsledného korozního procesu
170. Jak se liší pásové schéma kovů, polovodičů a izolátorů?
171. Jaká je teplotní závislost elektrického odporu kovů a polovodičů na teplotě?
172. Jaké je rozdělení materiálů z hlediska jejich magnetických vlastností?
173. Proč kovy dobře odráží světlo a dielektrika jej naopak propouští?
174. Co je tepelná kapacita, tepelná roztažnost a tepelná vodivost materiálu?
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama