09.08.2013 Views

1. přednáška - Úvod do předmětu Technická mineralogie

1. přednáška - Úvod do předmětu Technická mineralogie

1. přednáška - Úvod do předmětu Technická mineralogie

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

<strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong><br />

<strong>Technická</strong> Mineralogie<br />

Jan.Machacek@vscht.cz<br />

Ústav skla a keramiky<br />

VŠCHT Praha<br />

+42- 0- 22044- 4151<br />

1


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Osnova přednášky<br />

Organizační plán přednášek a cvičení z TM<br />

Historie a současnost TM a její výuky na VŠCHT<br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

Informační zdroje pro předmět TM<br />

Diskuse<br />

2


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Organizační plán přednášek a cvičení z TM<br />

Kontakt<br />

Ing. Jan Macháček, Ph.D.<br />

Ústav 107; bu<strong>do</strong>va A, místnost s95<br />

email: Jan.Machacek@vscht.cz;<br />

telefon: +420220444151<br />

mobil: +420604411812<br />

konzultace: podle předchozí <strong>do</strong>hody<br />

Prostorová a časová <strong>do</strong>tace<br />

Út 08:30 - podle potřeby (1 h cvičení, 2 h <strong>přednáška</strong>);<br />

přednášky v s95; cvičení od 2.10. v As95 (lab. opt. mikro.)<br />

3


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Organizační plán přednášek a cvičení z TM<br />

Přednášky<br />

Cvičení<br />

nepovinné, veřejné, bez přestávky<br />

materiály k TM pro rok 2012 bu<strong>do</strong>u průběžně na www stránce<br />

tresen.vscht.cz/sil/cs/predmet_tm_lsm<br />

povinné, uzavřené, každý bude pracovat s mikroskopem<br />

začátek v 10:00, v As95 (laboratoř optické mikroskopie)<br />

zápočet za <strong>do</strong>cházku 1<strong>1.</strong>12., náhrady cvičení 18.12.<br />

4


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Organizační plán přednášek a cvičení z TM<br />

Zkouška<br />

písemná, 10-15 otázek, minimum 50%<br />

podlimitní čeká ústní přezkoušení<br />

podstatné věci z mikroskopie, technické <strong>mineralogie</strong><br />

a analýzy obrazu<br />

předtermín 18.12.<br />

řádný termín ve zkouškovém ob<strong>do</strong>bí podle <strong>do</strong>hody<br />

5


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Vymezení technické <strong>mineralogie</strong><br />

Co je <strong>mineralogie</strong>?<br />

zkoumá strukturu, fyzikální a chemické vlastnosti nerostů,<br />

jejich vznik a přeměny v přírodě, součást geologie<br />

Klasifikace OBECNÁ × SPECIÁLNÍ<br />

OBECNÁ - krystalografie, fyz. a chem. <strong>mineralogie</strong><br />

SPECIÁLNÍ - systematická, genetická, ..., technická<br />

Co je technická <strong>mineralogie</strong>?<br />

zkoumá suroviny (technicky zajímavé horniny a nerosty)<br />

technolity - syntetické materiály (keramika, sklo, pojiva, aj.)<br />

a vady materiálů (vměstky, aj. nehomogenity)<br />

6


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Historie a současnost TM a její výuky na VŠCHT<br />

Vznik technické <strong>mineralogie</strong><br />

19. století, vědecký přístup k tradičním technologiím<br />

nejprve metalurgické strusky - Henry Sorby 1858<br />

analýzy cementu - Le Chatelier 1882, později žáromateriály<br />

<strong>mineralogie</strong> porcelánu - Behrens 1873<br />

krystalické vměstky ve skle - Vogelsang 70. léta 19. stol<br />

<strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong> na VŠCHT Praha<br />

Doc. Bartuška - mikroskopické metody, později technická<br />

<strong>mineralogie</strong>, TM se vyučuje od 1955, 4. roč. inženýrského s.<br />

Doc. Maryška (†2007) - digitální analýza obrazu<br />

7


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Běžné metody technické <strong>mineralogie</strong><br />

Optické metody - mikrostruktura<br />

optická mikroskopie v procházejícím polarizovaném a<br />

odraženém světle (OM) - rozlišení ~ μm<br />

elektronová rastrovací mikroskopie (SEM) - rozlišení ~ nm<br />

Metody prvkové a fázové analýzy<br />

RTG fluorescenční analýza (XRF) - průměrné prvkové složení<br />

elektronová mikroanalýza (EPMA) - lokální prvkové složení,<br />

citlivost ~ 10 ppm, identifikace fáze<br />

RTG (prášková) difrakce - alt. mikrodifrakce (0,1 mm, citl. ~ %)<br />

DTA, IČ, Raman, ...<br />

8


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Historie a současnost TM a její výuky na VŠCHT<br />

<strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong> na VŠCHT Praha - TRADIČNÍ<br />

mineralogický rozbor surovin pro sklářský a keramický průmysl<br />

analýza mikroskopických fází v keramice, glazurách,<br />

žárovz<strong>do</strong>rných materiálech<br />

kvantitativní stanovení slínkových minerálů v cementářství<br />

jakost skla - krystalické vměstky, bubliny, šlíry<br />

Vady skla, kniha (Bartuška a kol., Práh 2001)<br />

9


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Historie a současnost TM a její výuky na VŠCHT<br />

<strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong> na VŠCHT Praha - SOUČASNOST<br />

význam tradiční technické <strong>mineralogie</strong> klesá<br />

význam opt. mikroskopie pro TM klesá, <strong>do</strong>stupnost jiných metod<br />

zlepšilo se řízení kvality surovin na straně <strong>do</strong>davatele<br />

nové technologie snižují množství výrobních vad<br />

firemní výzkum se přesouvá mimo ČR (sklářské koncerny)<br />

analýzy výrobních vad provádí flexibilněji externí firmy<br />

potíže sklářského a keramického průmyslu v ČR<br />

10


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Historie a současnost TM a její výuky na VŠCHT<br />

<strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong> na VŠCHT Praha - SOUČASNOST<br />

optická mikroskopie - základní nástroj při studiu materiálů<br />

roste význam počítačové obrazové analýzy a kvantitativních<br />

měření<br />

Mikroskopie materiálů - příklady z poslední <strong>do</strong>by<br />

porézní keramika a analýza částic - distribuce pórů a částic<br />

kvalita povrchu materiálů - praskliny, precipitáty, vrstvy, koroze<br />

barevnost materiálů -<br />

a další<br />

11


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Historie a současnost TM a její výuky na VŠCHT<br />

vstup:<br />

- fotografie porézní ZrO 2<br />

keramiky v řezu<br />

výstup:<br />

- porozita, distribuce pórů<br />

jejich tvaru, velikosti a<br />

rozmístění<br />

/Urbánek 2011/<br />

12


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Historie a současnost TM a její výuky na VŠCHT<br />

vstup:<br />

- fotografie Petriho misky<br />

s baktericidní vrstvou a<br />

kolonie E-Coli<br />

výstup:<br />

- počet kolonií<br />

/Horkavcová 2011/<br />

13


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Historie a současnost TM a její výuky na VŠCHT<br />

vstup:<br />

- fotografie bonbonu<br />

Beskydky<br />

výstup:<br />

- defekty, barevnost<br />

/Maryška 1999/<br />

14


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

<strong>1.</strong> Optika a kolorimetrie<br />

15


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

<strong>1.</strong> Optika a kolorimetrie<br />

- Povaha světla<br />

- Odraz a lom rovinné vlny na rozhraní<br />

- Interference světla<br />

- Rozlišovací schopnost optických přístrojů<br />

- Geometrická optika, optické přístroje, vady čoček<br />

- Šíření světla anizotropním prostředím, dvojlom<br />

- Vznik barvy, měření barevnosti<br />

16


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

2. Mikroskopie<br />

17


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

2. Mikroskopie<br />

+ Technické vybavení od A <strong>do</strong> Z<br />

+ Principy mikroskopování, údržba<br />

+ Mikroskopické studium v polarizovaném světle<br />

měření pnutí a anizotropie<br />

+ Mikroskopické zkoumání v TM<br />

hodnocení mikrostruktury a textury, barva a pleochroismus<br />

mikroskopické studium ve zkřížených nikolech<br />

+ Speciální metody optické mikroskopie<br />

spektrální měření<br />

mikroskopování za vysokých teplot<br />

18


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

3. <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

/Maryška 2000/<br />

19


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

3. <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

/LIM 1996/<br />

20


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

3. <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

/Macháček, Procházka 2009/<br />

21


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

3. <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

+ <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

+ Suroviny<br />

+ Materiály<br />

mineralogický systém<br />

jílové, křemenné a křemičité, živcové, karbonátové suroviny<br />

keramické materiály včetně žáromateriálů, vady ve skle,<br />

cementová pojiva<br />

22


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

4. Obrazová analýza<br />

vstup:<br />

- letecká fotografie lesa<br />

a skladu dřeva<br />

- poloha, datum a čas<br />

výstup:<br />

- výška stromů v lese<br />

- objem vytěženého dřeva<br />

/Russ 2007/<br />

23


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Aktualizovaný sylabus <strong>předmětu</strong><br />

4. Obrazová analýza<br />

+ Technické vybavení pro analýzu obrazu (kamery, apod.)<br />

+ Zpracování obrazu v reálném a frekvenčním prostoru (korekce, apod.)<br />

+ Prahování a segmentace (tvorba binárního obrazu)<br />

+ Zpracování binárního obrazu (dilace, eroze, aj.)<br />

+ Měření v obraze globální, specifické, automatické a manuální<br />

+ Speciální techniky, příklady, aj.<br />

24


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Předpokládaný rozvrh přednášek<br />

Pořadí Datum Téma<br />

<strong>1.</strong> 25.9. úvod<br />

2. 25.9. optika<br />

3. 2.10. optika<br />

4. 9.10. mikroskopie<br />

5. 16.10. mikroskopie<br />

6. 23.10. mikroskopie, <strong>mineralogie</strong><br />

7. 30.10. <strong>mineralogie</strong><br />

8. 6.1<strong>1.</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

9. 13.1<strong>1.</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

10. 20.1<strong>1.</strong> <strong>mineralogie</strong>, analýza obrazu<br />

1<strong>1.</strong> 27.1<strong>1.</strong> analýza obrazu<br />

12. 4.12. analýza obrazu<br />

13. 1<strong>1.</strong>12. analýza obrazu, zápočet cvičení<br />

14. 18.12. náhrady cvičení, předtermín zkouška<br />

25


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Informační zdroje pro předmět TM<br />

TM navazuje na předměty<br />

Fyzika I (N444001) a Fyzika II (N444006)<br />

Skripta Fyzika I (Hofmann, Urbanová, VŠCHT 2005)<br />

Chemie a fyzika pevných látek (N108006)<br />

Skripta Chemie a fyzika pevných látek<br />

Skripta a minulé přednášky z TM<br />

(Kratochvíl, VŠCHT 1994)<br />

skripta <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong> (Bartuška, VŠCHT 1987)<br />

a minulé přednášky (Gedeon, Procházka, Macháček)<br />

lze stáhnout z www stránky tresen.vscht.cz/sil/cs/stahnete_si<br />

26


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Informační zdroje pro předmět TM<br />

Literatura k optice a mikroskopii<br />

Optika, kniha (Malý, Karolinum 2008)<br />

Fundamentals of light microscopy and electronic imaging,<br />

elektronická kniha (Murphy, Wiley 2001)<br />

Microscopy techniques for materials science,<br />

elektronická kniha (Clarke, Knovel 2002)<br />

Optical microscopy primer, on-line interaktivní učebnice<br />

(micro.magnet.fsu.edu/primer)<br />

Microscopy resource center, on-line interaktivní učebnice<br />

(www.olympusmicro.com)<br />

27


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Informační zdroje pro předmět TM<br />

Literatura k (technické) mineralogii<br />

Obecná <strong>mineralogie</strong>, on-line učebnice<br />

(Losos, Vávra, skripta.dictor.net)<br />

<strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong>, skripta (Bartuška, VŠCHT 1987)<br />

Mikroskopie horninotvorných a technických minerálů, kniha<br />

(Gregerová, Morav. zem. muz., PřF MU Brno, 2002)<br />

28


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Informační zdroje pro předmět TM<br />

Literatura k analýze obrazu<br />

The Image Processing Handbook, elektronická kniha<br />

NIS-Elements verze 3.0, manuál k software<br />

(Russ, CRC Press 2007)<br />

(Laboratory Imaging)<br />

Optical microscopy primer, on-line interaktivní učebnice<br />

(micro.magnet.fsu.edu/primer/digitalimaging)<br />

29


<strong>1.</strong> <strong>přednáška</strong> - <strong>Úvod</strong> <strong>do</strong> <strong>předmětu</strong> <strong>Technická</strong> <strong>mineralogie</strong><br />

Diskuse<br />

Jaké jsou vaše očekávání od <strong>předmětu</strong> TM?<br />

Co chcete na VŠCHT stu<strong>do</strong>vat?<br />

Jaké téma byste chtěli v rámci TM probírat?<br />

30

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!