1. přednáška - Úvod do předmětu Technická mineralogie
1. přednáška - Úvod do předmětu Technická mineralogie
1. přednáška - Úvod do předmětu Technická mineralogie
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