Szerkezetvizsgálat ANYAGMÉRNÖK ALAPKÉPZÉS (BSc) TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ MISKOLCI EGYETEM MŰSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR ANYAGTUDOMÁNYI INTÉZET Miskolc, 2008.
1. Tantárgyleírás Szerkezetvizsgálat kommunikációs dosszié A tantárgy/kurzus címe: A tantárgy/kurzus adatai: Félév: Szerkezetvizsgálat Anyagmérnök BSc 6 Kurzus típusa: Óraszám/hét: Kreditek száma: Előadás+ gyakorlat 2+1 3 Tárgyfelelős és előadó: Dr. Gácsi Zoltán egyetemi tanár. Intézet/Tanszék: Műszaki Anyagtudományi Kar, Anyagtudományi Intézet. A kurzus státusza a tanulmányi programon belül: Az anyagmérnök alapképzésen (BSc) részvevő hallgatók számára kötelező tantárgy. A kurzus célja: A szilárd anyagok atomi-, mikro- és makro-szerkezetének vizsgálatához szükséges alapvető vizsgálati módszerek, valamint a legfontosabb vizsgálati eszközök működési elvének és alkalmazási területeinek bemutatása. A kurzus leírása: A szerkezet vizsgálat gyakorlati jelentősége. Összetett anyagok csoportosítása a fázisok morfológiája alapján. Az anyagokat alkotó fázisok morfológiai jellemzői. A fázisok térfogatarányának és fajlagos felületének értelmezése, mérése. Különböző szövetszerkezeti modellek. Fénymikroszkópos módszerek. Számítógépes képelemzés használata többfázisú szerkezetek jellemzésére. Transzmissziós elektronmikroszkóp felépítése (TEM) és képalkotása. Pásztázó alagútmikroszkópia (STM), atomerő mikroszkópia (AFM). A Scanning-elektronmikroszkóp (SEM) működése. Az elektronsugaras mikroanalízis. Az energia diszperzív (EDS) és hullámhossz diszperzív (WDS) mikroszonda. Diffrakciós módszerek: a kristályrácsok geometriai leírása, a reciprok rács fogalma, a Bragg egyenlet. A röntgensugár előállítása és detektálása. Debye-Scherrer módszer, diffraktométeres eljárás. A röntgendiffrakciós módszerek alkalmazhatósága. A röntgendiffrakciós kvalitatív és kvantitatív fázisanalízis. 2
2. Tantárgytematika Gyakorlat ideje Szerkezetvizsgálat 2006/2007 tanév 2. félév Gyakorlat témája 02. 06-10. 1. A félév időbeosztása, követelmények ismertetése 02.13-17. 2. A térfogathányad meghatározásának gyakorlati módjai. 02. 20-24. 3. A fajlagos felület és a szemcsenagyság jellemzése 02. 27-03. 03 4. Kvantitatív metallográfiai összefüggések igazolása 03. 06-10. 5. A számítógépes képelemzés alapjai, részecskék egyedi paramétereinek meghatározása. 03.13-17. 6. AZ 1. BESZÁMOLÓ ÍRÁSA A 2., 3., 4., 5. GYAKORLAT ANYAGÁBÓL 03. 20-24. 7. A scanning elektronmikroszkóp felépítése, működése. 03.27-31. 8. A scanning elektronmikroszkóp gyakorlati alkalmazása. 04. 03-07. 9. Az energia-diszperzív mikroszonda működése. 04. 10-14. 10. A röntgencső fókuszának meghatározása. 04.17-21. 11. Kirándulás a DEBRECENI EGYETEM-re, a transzmissziós és az atomerő mikroszkóp megismerése 04. 24-28. 12. Röntgen diffrakciós profil kiértékelése, fémek rácsparaméterének meghatározása. 05. 01-05. 13. Maradó feszültség számítása röntgendiffarkciós módszerrel. 05. 08-12. 14. A 2. BESZÁMOLÓ ÍRÁSA A 7., 8., 9., 10., 12., 13. GYAKORLAT ANYAGÁBÓL 05.15-19. 15. Pótbeszámoló, pótgyakorlatok A tantárgy lezárásának módja: vizsga Aláírás megszerzésének módja: 2 db beszámoló dolgozat elégséges szintű megírása. 3
Ajánlott irodalom: 1. Gácsi Zoltán, Mertinger Valéria: Fémtan, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 2000. 2. Gácsi Zoltán, Sárközi Gábor, Réti Tamás, Kovács Jenő, Csepeli Zsolt, Mertinger Valéria: Sztereológia és Képelemzés. WellPRess-PHARE. Miskolc, 2001. 3. Underwood E. E.: Quantitative Stereology. Menlo Park, California. Addison-Wesley Publishing Company, 1974. 4. DeHoff R. T., Rhines F. N.: Quantitative Metallography. New York. McGraw-Hill, 1968. Miskolc, 2008. február. 21. Dr. Gácsi Zoltán tantárgyfelelős Dr. Roósz András intézet igazgató 4
3. Minta zárthelyi Beszámoló dolgozat - SZERKEZETVIZSGÁLAT tantárgyból 2006. május 8. A csoport Név:... Tankör:... 1. A scanning-elektronmikroszkóp (SEM) felépítése és működési elve a, Sorolja fel a SEM vizsgálathoz szükséges feltételeket a minta szempontjából...(3 pont) b, Vázolja fel a SEM felépítésének elvi ábráját...(9 pont) c, Rajzolja le a primer elektronsugár és az anyag kölcsönhatási térfogatát: a rendszám és az elektronsugár energiájának függvényében...(5 pont) d, Ismertesse a félvezető detektor működési elvét, rajzolja fel a detektor elhelyezkedését a mintakamrában...(3 pont) 2. A mikroszonda felépítése és működési elve a, Ismertesse az energia diszperzív mikroszonda (EDS) működési elvét... (5 pont) b, Mit nevezünk a Si(Li) detektor felbontásának és hogyan lehet értelmezni?... (3 pont) c, Rajzolja fel és ismertesse a hullámhossz diszperzív mikroszonda (WDS) működési elvét... (8 pont) d, Sorolja fel a karakterisztikus röntgen spektrum kvantitatív kiértékelésének menetét... (8 pont) 3. A röntgen berendezés felépítése és működési elve a, Miért szükséges a vízhűtés a röntgensugár előállításakor?... (1 pont) b, Hogy szól, és mit fejez ki a Bragg egyenlet?... (4 pont) c, Ismertesse a kvalitatív fázisanalízis legegyszerűbb feladatának, az indexelésnek az elvi alapját!... (4 pont) d, Mit jelent az, hogy egy röntgencsövet pontfókusszal vagy vonalfókusszal használunk?... (1 pont) Ponthatárok:... Jegy: 0-14 pont... 1 15-24 pont... 2 25-34 pont... 3 35-44 pont... 4 45-54 pont... 5 5