|
|
Metal Matrix Composites Prepared by Powder Metallurgy Route
Moravčík, Igor ; Lapin, Juraj (oponent) ; Skotnicová, Kateřina (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Conventionally, the alloy design, alloy production, and alloy selection are almost strictly confined to single element or one compound concept. Consequently, this alloy concept imposes a significant limit to the degrees of freedom in alloy’s composition and thus limits the development of special microstructure and properties. In the last decade, it has become particularly obvious that materials science and alloy engineering are still not fully explored due to an appearance of new class of alloys – usually called high entropy alloys (HEA). This exclusively new class of alloys caught significant scientific attention for the novelty of its approach to alloy design, as they do not contain a single base element, but rather at least 5 elements in very close atomic portions. In the recent years medium entropy alloys (MEA) appeared as a variant of HEAs with only three or four elements. The work is contributed to the research of feasibility of production of HEA and MEA alloys and composites by utilization of powder metallurgy (PM) manufacturing route, the combination of mechanical milling (MA) of elementary powders, followed by pressure or field assisted densification. Altogether three compositions have been studied: AlCoCrFeNiTi0.5, Co1.5Ni1.5CrFeTi0.5 and CoCrNi, as well as B4C metal matrix composite (MMC) with CoCrNi as matrix phase. Deep microstructural and mechanical analyses including transmission electron microscopy and tensile testing have been performed. During the whole study, the problems with the contamination of powders with oxygen have been observed, however the oxides formed relatively homogenous dispersion in all manufactured materials and they did not impair significant mechanical property reduction. AlCoCrFeNiTi0.5 exhibited relatively high hardness over 800 HV, but rather low ductility. The attempt has been made to improve the ductility with heat treatment procedure, but to no avail. The formation of in-situ TiC dispersion has been recorded, due to the utilization of carbon containing methanol as a process control agent during milling, that reacted with the present elemental Ti. In this manner metal matrix composite has been effectively produced. Additionally, the same procedure, the milling in the controlled amount of carbon containing medium, may be used also to produce other advanced composites with dispersion of in-situ formed TiC. On the other hand, CoCrNi alloy possessed very high tensile ductility (26%) and ultimate strength over 1000 MPa. Microstructure was composed of major FCC phase and BCC precipitates. The CoCrNi alloy has been due to the high ductility chosen as the best candidate for the subsequent production of metal matrix composites. The introduction of B4C resulted in the displacement reaction of Cr element with B4C, resulting in the formation of Cr5B3 boride phase. The composite possessed nano-grained microstructure and high tensile strength over 1400 MPa. However, the tensile ductility decreased to 1.9%. The AlCoCrFeNiTi0.5 alloy achieved the best combination of tensile ductility (4%) and remarkable strength over 1300 MPa, bearing pure FCC microstructure with extremely fine grain size. Therefore, the PM production route has proven to be a feasible way for the production of HEAs and MEAs, as well as HEA and MEA based metal matrix composites with remarkable combination of mechanical properties.
|
|
|
Možnosti alkalické aktivace ocelářské strusky
Frýbortová, Iva ; Rovnaník, Pavel (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem vlastností alkalicky aktivované ocelářské strusky z hlediska jejího využití jako bezslínkového pojiva. Cílem bylo najít vhodné složení alkalického aktivátoru, které zajistí dobré mechanické vlastnosti připraveného pojiva. Jako aktivátory byly použity hydroxidy sodné a draselné a alkalické křemičitany ve formě prášků i roztoků. Dalším sledovaným pojivovým systémem byla směs ocelářské strusky, fluidního ložového nebo filtrového popílku a vody bez přídavku aktivační složky. U připravených směsí byly stanoveny pevnosti v tlaku a v tahu za ohybu, dále byl sledován vznik výkvětů a průběh hydratace pomocí kalorimetrického měření. Mikrostruktura pojiva byla zkoumána pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu.
|
|
| |
|
|
Studium účinnosti přísady pro redukci smrštění v alkalicky aktivovaných systémech
Fojtík, Ondřej ; Koplík, Jan (oponent) ; Bílek, Vlastimil (vedoucí práce)
Jedním z hlavních problémů, které brání rozsáhlejšímu uplatnění materiálů na bázi alkalicky aktivované strusky (AAS), je výrazné smrštění vysycháním. Pro systémy na bázi portlandského cementu byly vyvinuty přísady, které smrštění redukují (SRA). Jejich účinnost v alkalicky aktivovaných materiálech byla zkoumána v několika předchozích studiích, pozornost byla zaměřena zejména na SRA na bázi polypropylenglykolu. Tato práce se zabývá studiem účinnosti SRA založené na 2 methylpentan-2,4-diolu v pastách a maltách na bázi AAS. Sledován byl vliv dávky SRA a aktivátoru (vodní sklo) na smrštění vysycháním a další vlastnosti AAS (pevnost v ohybu a v tlaku, autogenní smrštění, zpracovatelnost, dobu tuhnutí a mikrostrukturu). Bylo zjištěno, že při dávkách aktivátoru, kdy hmotnostní poměr Na2O/struska odpovídá 4 a 6 %, působí SRA zpomalení hydratace, což sice vede k potlačení smrštění vysycháním, ale zároveň je významně snížena pevnost, zvýšen hmotnostní úbytek při vysychání a dochází ke zvětšení pórovitosti materiálu. Při množství aktivátoru, kdy poměr Na2O/struska činí 8, 10 a 12 %, je v přítomnosti SRA redukováno smrštění vysycháním, nedochází oproti referenčním vzorkům k výraznému úbytku hmotnosti při vysychání, mechanické pevnosti narůstají a mikrostruktura zůstává beze změny. Bylo tedy zjištěno, že přísada funguje v AAS správně pouze při vyšších dávkách aktivátoru.
|
|
| |
|
|
Porovnání zkušebních metod pro stanovení mrazuvzdornosti betonu
Kněbort, David ; Vymazal, Tomáš (oponent) ; Kocáb, Dalibor (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá možnostmi hodnocení degradace mechanických vlastností neprovzdušněného betonu v konstrukci vlivem mrazových cyklů. V první části se zaměřuje na beton, jeho vlastnosti a zkušební metody. Následuje definice mrazuvzdornosti, účinky mrazu na beton ve všech fázích jeho životnosti a možnosti stanovení mrazuvzdornosti dle platných norem. Detailněji popisuje vybrané zkušební metody ke stanovení mrazuvzdornosti. V praktické části se zaměřuje na stanovení degradace vlastností zkušebních těles vyrobených ve formách a odebraných z konstrukce za použití referenčních i nereferenčních metod. V závěru porovnává jednotlivé zkušební metody a jejich vhodnost ke stanovení mrazuvzdornosti.
|
|
| |
|
| |
|
|
Aktivace příměsí do betonu
Eger, Lukáš ; Hela, Vlastimil (oponent) ; Hela, Rudolf (vedoucí práce)
Cílem této práce je shrnutí a pohled na příměsi do betonu. Jedná se o příměsi aktivní i inertní, které mají pozitivní vlastnosti na čerstvý i zatvrdlý beton. Především pak možné zvýšení jejich vazného potenciálu, pro co nejvyšší využití jejich pojivých vlastností, a to jak mechanickou tak chemickou cestou, popřípadě jejich kombinací, či jinou metodou. Dále pak posouzení fyzikálně – mechanických vlivů na čerstvý i zatvrdlý beton ve stáří až 60 dní, při částečné náhradě cementu příměsí odlišného charakteru.
|
|
|
Vývoj injektážních směsí pro dodatečné těsnění sypaných hrází
Michalčíková, Magdaléna ; Klablena,, Petr (oponent) ; Drochytka, Rostislav (vedoucí práce)
Těsnění písků nebo štěrkopísků chemickými injekcemi je známo a používáno již dlouhou dobu. Chemické injektáže bývají ovšem finančně nákladné, a také použití cementu někdy nevede k žádoucím účinkům, proto je na snaze hledat nové hmoty a metodiky uspořádání injekčních prací. Pro dosažení úspory chemických produktů se do směsí přidává jíl a cement. Jílocementové injekční směsi se používají nejen za účelem toho, že jsou kvalitnější, ale i díky tomu, že takto navržené směsi mají lepší tendenci vnikat do nesoudržných náplavů, které je potřeba dotěsnit chemickou injekcí. Pro další možné snížení ekonomického hlediska směsi je nahrazení klasických jílů. Jako vhodná alternativa klasických jílů je do určité míry využití druhotných surovin. Především se jedná o elektrárenský popílek. V rámci práce se zabývám vhodnosti použití těchto materiálů a zkoumáním jejich vlastností ve směsi. Bylo zjištěno, že při použití elektrárenských popílků docházelo ke zlepšení konzistence čerstvé směsi, snížení množství vodního součinitele a snížení smrštění směsi. Na druhé straně při použití popílků dochází ke zvyšování dekantace, propustnosti atd. V další etapě práce byl zjišťován vliv množství cementu, vápna a ztekucovadel ve směsi. Cílem práce je navrhnout optimální injektáží směs pro dodatečné těsnění sypaných hrází.
|
host ::
RSS.