Počet kreditů 5
Vyučováno v Zimní
Rozsah výuky 2P+2L
Garant předmětu
Přednášející
Cvičící

V předmětu se student seznámí s fyzkálním popisem základních vlastností a základními typy materiálů pro elektrotechniku. Jsou uvedeny typy vodičů, supravodičů, izolantů, magnetik a polovodičů, které se používají ve výkonové elektrotechnice. Důraz je kladen na souvislosti mezi vlastnostmi, technologií a využitím. Hlouběji se student seznámí s vybranými typy organických a anorganických izolantů, zejména s elektrotechnickou keramikou, s vlastnostmi slídy a slídových izolanů, skla a jeho aplikacemi, s ekologickým vodivým spojováním v elektrotechnice, s materiály pro tenké a tlusté vrstvy a s vybranými nanomateriály a jejich aplikacemi. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD1B13MVE \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A1B13MVE

Účast na cvičení je povinná. Student musí získat nejprve zápočet, aby byl připuštěn ke zkoušce. U zkoušky bude požadována znalost odpřednášené látky, vybraných studijních materiálů (viz Moodle) a látky probrané ve cvičeních.

Cílem je poznat strukturu a vlastnosti základních materiálů používaných ve výkonové elektrotechnice a seznámit se s měřením těchto vlastností. Získané znalosti jsou nezbytné pro navazující předměty technologického charakteru.

  1. Vodiče, volné elektrony v kovu, kov při různých teplotách, elektrická a tepelná vodivost. Supravodivost.
  2. Souvislost vodivých vlastnotí s technologií. Základní kovy užívané v elektrotechnice a jejich slitiny.
  3. Wirebonding. Materiály a výroba plošných spojů. Bezolovnaté pájení a elektricky vodivé lepení.
  4. Materiály pro tenké vrstvy a substráty pro tenké vrstvy. Příprava, typy a aplikace tenkých vrstev.
  5. Materiály pro tlusté vrstvy a substráty pro tlusté vrstvy. Příprava, typy a aplikace tlustých vrstev.
  6. Materiály, výroba a aplikace vláknových optických vlnovodů. Materiály pro zdroje a detektory.
  7. Fyzikální základy magnetizmu, dia-, para-, fero-, feri- a antiferomagnetika.
  8. Teplotní závislost vlastností feromagnetik, tvrdé a měkké magnetické materiály, aplikace.
  9. Typy polovodičů. Teplotní závislost vodivosti příměsového polovodiče. Transportní jevy.
  10. Polovodiče a jejich aplikace v elektronice, technologie výroby objemových polovodičů.
  11. Dielektrika a izolanty. Polarizační procesy ve střídavém elektrickém poli. Ztráty v dielektriku.
  12. Elektrická pevnost izolantů. Klasifikace dielektrik a izolantů a jejich aplikace v elektrotechnice.
  13. Polymery, struktura, typy, vlastnosti, stárnutí, aplikace.
  14. Nanomateriály a smart materiály.



  1. Objasnění jednotlivých úloh.
  2. Demonstrace vybraných typů úloh.
  3. Měření anizotropie Si plechů.
  4. Měření vlastností polovodičového křemíku.
  5. Mechanické vlastnosti tuhých látek.
  6. Dielektrické vlastnosti tuhých látek v závislosti na teplotě.
  7. Test.
  8. Dielektrické vlastnosti tuhých látek v závislosti na kmitočtu.
  9. Měření resistivity izolantů.
  10. Měření elektrické pevnosti izolačních fólií.
  11. Měření kvality kontaktů mezi tenkými a tlustými vrstvami.
  12. Měření vybraných vlastností tlustých vrstev.
  13. Rezerva, doměřování.
  14. Zápočet.

Shukla, R. K., Sigh, A.: Electrical Engineering Materials. Tata McGraw Hill Education Private LTD. 2012
Pokharel B. P., Karki, N. R.: Electrical Engineering Materials. Alpha Science International LTD. 2007
Basak, T. K.: Electrical Engineering Materials. New Age Science LTD. 2009
MIT OpenCourseWare, http://ocw.mit.edu/courses/find-by-topic/

Rozvrh předmětu
Po
Út
St
Čt
PřednáškyCvičení