Název: Lehké keramické materiály pro balistickou ochranu
Překlad názvu: Light ceramic materials for ballistic protection
Autoři: Greguš, Peter ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Salamon, David (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2020
Jazyk: slo
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [slo] [eng]
Obsahom tejto práce je ucelená charakteristika ľahkých neoxidových keramických materiálov pre balistické aplikácie, rešerš technológií výroby, spracovania keramiky na báze karbidu bóru B4C a demonštrácia rámca na vyhodnotenie balistickej odolnosti materiálu na základe mechanických vlastností. Pomocou výstupov z teoretickej časti bol pripravený experiment, príprava kompozitného materiálu (B4C + Si, B4C + Ti) metódou Spark plasma sintering (SPS) s objemovým podielom dopantu do 5 %. Získané vzorky boli podrobené mechanickému testovaniu, výsledky ktorého boli pre jednotlivé podiely porovnané, s cieľom identifikovať ideálne množstvo dopantu s ohľadom na prebiehajúce chemické reakcie. Na účely balistickej ochrany sa javí najlepšie materiál s najvhodnejšími vlastnosťami (tvrdosť = 3502 ± 122 HV1, lomová húževnatosť KIC = 2,97 ± 0,03 MPam^0,5), B4C + 1,0 obj. %. This thesis gives a comprehensive characterization of lightweight non-oxide ceramic materials for ballistic applications, an overview of production technologies and processing of boron carbide B4C and its ceramic-based composites. A framework for evaluating the ballistic resistance of the material based on mechanical properties is shown there. It can be used in experiments without normalized equipment. The experiments including B4C + Si, B4C + Ti composites, and application of Spark plasma sintering (SPS) were designed according to outputs from the theoretical part. The volume fractions of Si, Ti dopants were optimized based on ongoing chemical reactions during sintering. The obtained samples were subjects of mechanical testing which results were compared to identify the ideal ratio of matrix and reinforcement. As the best suited material for ballistic protection, B4C + 1,0 obj. % reaches these values of parameters; hardness = 3502 ± 122 HV1; fracture toughness KIC = 2,97 ± 0,03 MPam^0,5.
Klíčová slova: B4C; Ballistic protection; Ceramic matrix composite (CMC); Dimensional analysis and property correlation; Low-weight structural ceramics; SiC; Spark plasma sintering (SPS)

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/192376

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-417147


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Diplomové práce