|
|
Vlastnosti a in vitro degradace kovových biodegradabilních materiálů
Ročňáková, Ivana ; Trojanová, Zuzanka (oponent) ; Vojtěch,, Dalibor (oponent) ; Podrábský, Tomáš (vedoucí práce)
Biodegradabilní kovové materiály pro medicínské aplikace si v posledních letech získaly značnou pozornost. Hlavním důvodem je, že nabízí vysoký potenciál pro výrobu dočasných ortopedických implantátů, jako například kostní fixační zařízení. Hořčík je vynikajícím kandidátem pro výrobu biodegradabilních implantátů díky své biokompatibilitě, mechanickým vlastnostem podobným vlastnostem lidské kosti a významností pro biologické funkce v těle. Vysoká rychlost degradace hořčíku a jeho slitin ve fyziologickém prostředí brání jejich klinické aplikaci. Dalším atraktivním materiálem v oblasti biodegradabilních materiálů je zinek, který se řadí mezi nepostradatelné prvky pro lidské tělo. Zinek vykazuje vynikající korozní odolnost, ale horší biokompatibilitu v porovnání s hořčíkem. Z tohoto důvodu se v případě Mg a Zn biomateriálů stává zajímavým tématem tvrdá, hustá/porézní biokompatibilní povrchová úprava odolná vůči korozi. Vzhledem k tomu, že hydroxyapatit vykazuje dobrou snášenlivost s živými organismy a navíc zlepšuje růst kosti, jeví se jako výborný kandidát pro výrobu povlaků na povrchu biodegradabilních materiálů. Tato dizertační práce je zaměřena na porovnání korozního chování čistých neželezných kovů (Mg a Zn) a těchto kovů s hydroxyapatitovým povlakem v roztocích simulujících tělní tekutiny. K produkci hydroxyapatitové vrstvy na povrchu materiálu byla použita modifikovaná technologie atmosférického plazmového nástřiku – nanášení pomocí suspenze. Složení a struktura povlaku a korozní produkty byly zkoumány pomocí světelné mikroskopie, rastrovací elektronové mikroskopie s energiově disperzním mikroanalyzérem a rentgenové difrakce. Koroze Mg a Zn vzorků byla sledována měřením hmotnostního úbytku a rentgenové mikrotomografie. Aplikací povrchové úpravy na bázi HA bylo dosaženo zpomalení korozní rychlosti čistého Mg. Koroze Mg s povlakem HA vykazovala o 27,3 % nižší korozní rychlost v porovnání s korozní rychlostí čistého nepovlakovaného Mg. Korozní degradace nepovlakovaného i povlakovaného Zn probíhala v minimálním rozsahu. Použití HA na povrch neželezných materiálů se zdá být velice slibnou metodou ke zlepšení korozních a biologických vlastností těchto biodegradabilních materiálů.
|
|
| |
|
|
Koroze biodegradabilních hořčíkových slitin v Hankových roztocích
Faltejsek, Petr ; Fintová, Stanislava (oponent) ; Doležal, Pavel (vedoucí práce)
Cílem práce bylo navržení metodiky in-situ hodnocení degradace u vybraných hořčíkových slitin pomocí AFM v SBF roztocích. Studium degradace hořčíkových slitin v chemicky rozdílném korozním prostředí simulující tělní tekutiny (SBF – Hankovy roztoky). Pro pilotní studie byly použity hořčíkové slitiny AZ31 a AZ61 vyrobené pokročilou metodou squeeze casting. Součástí práce bylo hodnocení vlivu chemického složení a struktury na degradační vlastnosti těchto slitin.
|
|
|
Mechanické vlastnosti hořčíkové slitiny AZ91E připravené metodou ECAP
Darida, Jiří ; Válka, Libor (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá mechanickými a únavovými vlastnostmi hořčíkové slitiny AZ91 připravené metodou EX-ECAP. Tato metoda zahrnuje aplikaci extruze následované procesem ECAP. K získání základních mechanických charakteristik byly provedeny tahové zkoušky při pokojové a zvýšených teplotách. Dále byly provedeny zkoušky únavy a ze získaných dat byla sestavena S-N křivka. Práce obsahuje také metalografické hodnocení mikrostruktury a fraktografickou analýzu lomových ploch zkušebních a tahových únavových těles.
|
|
| |
|
|
Kostní implantáty na bázi řeleza a hořčíku
Košíček, Adam ; Zatloukal, Miroslav (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlastnostmi kovových biomateriálů z hlediska jejich použitelnosti pro účely dočasných kostních implantátů. Práce se zaměřuje na biodegradabilní materiály na bázi železa a vhodné slitinové příměsi, které by se železem tvořily dokonalý implantát. Součástí práce je popis postupu tvorby vzorků biodegradabilních materiálů, jejichž legujícím prvkem je hořčík. Vytvořené vzorky byly podrobeny spektroskopické analýze EDX, měření pH a rovněž byl sledován jejích hmotnostní úbytek a korozní potenciál. Dále je součástí práce několik teoretických kapitol, které se zabývají trvalými implantáty, funkcemi a složením lidských kostí, železem a hořčíkem v lidském organismu a biodegradabilními materiály.
|
|
|
Příprava a vlastnosti objemového materiálu z hořčíkového prášku
Ruttkayová, Veronika ; Pacal, Bohumil (oponent) ; Doležal, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci objemového materiálu z čistého hořčíkového prášku. Téma zahrnuje všechny etapy spojené s přípravou objemového materiálu, procesy slinování při lisování za tepla, difuzní děje a strukturně mechanické vlastnosti, s ohledem na výslednou porozitu materiálu. Řešení je zaměřeno na studium a řízení procesů při přípravě objemového materiálu a popis těchto dějů z fyzikálně-chemického hlediska tvorby struktury a výsledných vlastností materiálu.
|
|
|
Procesy přípravy a charakterizace objemového materiálu z prášků Mg a Zn
Hasoňová, Michaela ; Pacal, Bohumil (oponent) ; Doležal, Pavel (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce je proces přípravy objemového materiálu Mg-Zn slinováním při lisování za tepla z práškových směsí. Objemové materiály byly hodnoceny z hlediska struktury, porozity a fyzikálně mechanických charakteristik. Výsledky těchto hodnocení a jejich interpretace vzhledem k přípravě materiálu byly použity pro zpětnou vazbu při následné optimalizaci jednotlivých parametrů procesu přípravy objemového materiálu. Řešení je zaměřeno na studium a řízení procesů při přípravě objemového materiálu a popis těchto dějů z fyzikálně-chemického hlediska s ohledem na tvorbu struktury a výsledné vlastnosti.
|
|
|
Únavová odolnost extrudované Mg-slitiny AZ91E
Sobola, Petr ; Štěpánek, Roman (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá únavovým chováním hořčíkové slitiny AZ91E vyrobené metodou extruze. V práci byly zjištěny základní mechanické charakteristiky a získána data z únavových zkoušek. Dále proběhlo metalografické hodnocení mikrostruktury a fraktografická analýza vzorků porušených v rámci únavových zkoušek.
|
|
|
Technologie galvanické anodizace neželezných kovů a slitin
Remešová, Michaela ; Hadraba,, Hynek (oponent) ; Čelko, Ladislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zaměřuje na teoretický popis technologie anodické oxidace hliníku, hořčíku, zinku a jejich slitin. V práci jsou podrobně popsány metody tvorby oxidické vrstvy a chemické procesy, ke kterým během anodizace dochází. Experimentální část práce se zabývá tvorbou oxidických vrstev na hliníku, hořčíku a zinku o vysoké čistotě za různých podmínek. U všech tří materiálů byly vytvořeny oxidické vrstvy různých tlouštěk. Hliník byl anodizován v lázni 10% H2SO4, hořčík v lázni 1 mol/dm3 NaOH a zinek 0,5 mol/dm3 NaOH. Procesy probíhaly za laboratorní teploty. Na hliníku byla vytvořena souvislá oxidická vrstva. Dále bylo ověřeno pravidlo „312“, které lze orientačně použít pro výpočet tloušťky vzniklé oxidické vrstvy na hliníku. V případě hořčíku použitím nižšího proudu 0,08 a 0,2 A vznikají tmavě zabarvené vrstvy než při volbě vyššího proudu 0,5 A. S rostoucím napětím dochází u hořčíku ke vzniku členitější struktury oxidické vrstvy. Dále bylo u hořčíku pozorováno, že výsledná vrstva se skládá ze dvou subvrstev. U zinku lze vytvořit černě zabarvenou vrstvu při použití napětí 20 V a proudu 0,4–0,5 A. Ve vrstvě byly pozorovány opět dvě subvrstvy. Za nižšího proudu a napětí (0,05 A, 0,17 V) nedochází u zinku ke tvorbě vrstvy, ale dochází ke krystalografickému leptání.
|
host ::
RSS.