|
|
Atomizace těkavých specií germania v atomové absorpční spektrometrii s generováním hydridů
Slota, Alexandra ; Kratzer, Jan (vedoucí práce) ; Štádlerová, Barbora (oponent)
Cílem této práce bylo optimalizovat podmínky atomizace těkavých specií Ge pro atomovou absorpční spektrometrii s generováním hydridů (HG-AAS). Vybranými speciemi byly: anorganicky vázané germanium (iGe) a jeho methylsubstituované formy: monomethylgermanium (MMGe) a dimethylgermanium (DMGe). Atomizátory, pro které byly provedeny optimalizace, zahrnovaly difuzní plamen (DF), multiatomizátor (MMQTA), dielektrický bariérový výboj (DBD) buď s lepenými elektrodami a sinusovou modulací vysokonapěťového zdroje (REF-SIN), nebo naprašovanými elektrodami a obdélníkovou modulací průběhu vysokého napětí (SE-SW), a konečně doutnavý výboj za atmosférického tlaku (APGD). Za optimálních podmínek atomizace byla nejvyšší citlivost, přibližně 10 ms/ng, nalezena u DBD atomizátorů. Výhodou uspořádání SE-SW, ve srovnání s uspořádáním REF- SIN, je lepší tvar píku a opakovatelnost měření. DF a MMQTA atomizátory poskytovaly vzájemně srovnatelnou citlivost, která byla přibližně 5-krát nižší než u DBD. APGD atomizátor byl jediným studovaným atomizátorem, u kterého nebyla citlivost pro všechny specie Ge srovnatelná. Citlivost pro obě methylované specie byla přibližně poloviční než pro iGe (3,0 ms/ng). V rámci mechanistické studie byla výluhovými experimenty prokázána vysoká míra depozice Ge ve všech typech atomizátorů, s...
|
|
|
Měření retenční křivky hornin: příklad pískovce jizerského souvrství
Fataciune, Sotir ; Slavík, Martin (vedoucí práce) ; Ondovčin, Tomáš (oponent)
Retenční křivka popisuje schopnost nesaturovaného porézního prostředí zadržovat vodu za různých sacích tlaků. Hraje tak důležitou roli při získávání informací o pohybu a výskytu vody ve vadózní zóně. Zatímco stanovení retenčních křivek pro zeminy je běžné, v případě hornin je to daleko méně časté. Cílem této bakalářské práce je stanovit retenční křivku pískovce z Jestřebické jehly na Kokořínsku použitím metody tenzometr - hmotnost. Dílčím cílem je tuto křivku porovnat s dvěma předešlými měřeními na tomtéž pískovci: i) měření studentky A. Studencové metodou tenzometr - hmotnost, a ii) měření laboratoře Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy dle mírně modifikované metody ČSN ISO 11274. Retenční křivky, které figurují v mojí bakalářské práci jsou velmi odlišné. Retenční křivka dle ČSN pro daný sací tlak vykazuje nižší hodnoty vlhkosti, což je pravděpodobně dáno nedostatečnou saturací vzorku a uvězněním vzduchu v pórech horniny. Byly nalezeny i poměrně velké rozdíly v retenční křivce mezi dvěma nezávislými měřeními metodou tenzometr - hmotnost, které jsou pravděpodobně dány nedostatečným kontaktem mezi tenzometrem a měřeným porézním prostředím studovaného pískovce. Z dostupných dat a z údajů z literatury není možné jednoznačně rozhodnout, která ze tří retenčních křivek (získaných nezávisle na...
|
|
|
Kompozitní materiály Mg-hydroxyapatit připravené práškovou metalurgií
Řičánek, Adam ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na přípravu kompozitního materiálu hořčík-hydroxyapatit metodami práškové metalurgie. Teoretická část se zabývá hořčíkem, hořčíkovými slitinami a hořčíkovými materiály. Následně jsou v teoretické části shrnuty základní poznatky týkající se práškové metalurgie, zpracování materiálů připravených práškovou metalurgií a kompozitních materiálů s kovovou matricí. V experimentální části bakalářské práce byly připraveny dvě série vzorků kompozitních materiálů s různým obsahem hydroxyapatitu kompozitní materiály zpracované smícháním Mg a plniva a kompozitní materiály zpracované semletím Mg a plniva. U obou sérií vzorků byla v rámci charakterizace zkoumána mikrostruktura a prvkové složení, tvrdost, pevnost v tlaku a korozní odolnost. U kompozitů připravených mletím byla pozorována vysoká homogenita materiálu. Tvrdost, pevnost v tlaku i korozní odolnost se s rostoucím obsahem hydroxyapatitu zvyšovala. U série kompozitů připravených mícháním byla pozorována heterogenní struktura materiálu. S rostoucím obsahem plniva nebyl pozorován evidentní trend nárůstu tvrdosti, korozní odolnost se mírně zvýšila. Pevnost v tlaku s rostoucím obsahem hydroxyapatitu klesala v důsledku nižší soudržnosti a nekompaktnosti struktury.
|
|
|
Nízkoenergetické cementy na bázi slínkových minerálů
Šmeral, Miloslav ; Koplík, Jan (oponent) ; Bartoníčková, Eva (vedoucí práce)
Tato závěrečná práce se zabývá nízkoenergetickými cementy a vlivem dopantů na jejich hydrataci, konkrétně mědi a síry. V teoretické části jsou shrnuty obecné poznatky o slínkových minerálech, jejich nízkoenergetických/nízkouhlíkových alternativách a udržitelnosti v cementářském průmyslu. Dále jsou popsány možné syntézy slínkových minerálů. V experimentální části jsou uvedeny postupy přípravy dopovaného trikalcium aluminátu a analýzy syntetizovaných produktů. Nejvyšší hydratační teplo měl trikalcium aluminát dopovaný sírou. Naopak nižší hydratační teplo vykazoval trikalcium aluminát dopovaný mědí a trikalcium aluminát v kombinaci těchto dopantů. Přítomnost dopantů měla také vliv na složení hydratačních produktů.
|
|
|
Mechanické vlastnosti entropicky stabilizovaných keramických materiálů
Ronschak, Johana ; Mařák, Vojtěch (oponent) ; Salamon, David (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou v současné době prudce se rozvíjející oblasti vysoce entropických materiálů (HEM). Konkrétně jsou zde zkoumány vysoce entropické karbidy (HEC) a vliv obsahu uhlíku v matrici vysoce entropických slitin (HEA) na její mikrostrukturu a tvrdost. Dále je zde pozorován vliv mechanické přípravy, tepelné úpravy a difúze uhlíku ze slinovací formy na vzorky. Pro analýzu byly vytvořeny patřičné vzorky metodou Spark Plasma Sintering (SPS) za různých teplot. Analýza hustoty, fázová a strukturní analýza byla dána do souvislosti s provedenými zkouškami tvrdosti metodou podle Vickerse, Roentgenovou strukturní analýzou (RSA) a na vybraných vzorcích také zkouškou nanotvrdosti a energiově disperzní analýzou (EDS). Mechanické zpracování prášku mletím bylo zvoleno za cílem snížení porozity výsledného materiálu, která by při velkém výskytu mohla znehodnotit výsledky měření tvrdosti. V porovnání s literaturou se tak v této práci mletím prášku HEA VNbTaMoW podařilo zvýšit hustotu o 7 %. Tohoto výsledku bylo také dosaženo za nižší slinovací teploty. Na mleté VNbTaMoW byla při hustotě 100 % naměřena tvrdost až 6,9 GPa. Pro jednofázové vzorky HEC VNbTaMoW-C0,8 byla za hustoty 100 % dosažena tvrdost 20,46 GPa a pro VNbTaMoW-C0,9 16,87 GPa při hustotě 97,9 %. Na dvoufázových lamelárních vzorcích HEC VNbTaMoW-C0,5 byla měřena tvrdost až 16,83 GPa. Na tomto materiálu byla pozorována nanotvrdost lamelární oblasti 20,4 GPa a homogenní oblasti 29,3 GPa. Difúze C se projevila u veškerých vzorků, avšak nejvýznamnější byly výsledky pozorování mikrostruktury VNbTaMoW a VNbTaMoW-C0,5 kdy došlo k tvorbě heterogenní, resp. homogenní fáze o složení VNbTaMoW-C0,8. Vliv uhlíku byl na materiálu VNbTaMoW pozorován do hloubky ~180 m a na VNbTaMoW C0,5 do vzdálenosti ~200 m, přičemž v HEC byl tímto způsoben nárůst tvrdosti z 18,4 GPa (jádro) na 22,6 GPa na povrchu. Výsledky této práce naznačují příznivý vliv mechanického mletí na výslednou mikrostrukturu a hustotu. Také se v důsledku implementace mletí podařilo v porovnání s literaturou snížit slinovací teplotu za docílení vyšší hustoty. Dále zde byl pozorován růst tvrdost HEC s obsahem C s nejvyšší dosaženou hodnotou na materiálu VNbTaMoW-C0,8. Materiál VNbTaMoW-C0,9 jevil nižší tvrdost, což mohlo být způsobeno v důsledku výskytu značné pórovitosti, která snižuje zjevnou tvrdost materiálu. Z tohoto důvodu je vhodné soustředit výzkum také na optimalizaci vhodné přípravy prášku HEC a slinovací teploty za cílem získání plně hutného materiálu s obsahem C > 80 mol. %.
|
|
|
Návrh výroby vysokootáčkového hřídele
Polesný, Pavel ; Jaroš, Aleš (oponent) ; Kalivoda, Milan (vedoucí práce)
V bakalářské práci je navržen postup výroby klikového hřídele jednoválcového dvoutaktního motoru s průměrem setrvačníku 20,5 mm, klikovým čepem o 9 g6, ojničním čepem o 4 g6, a celkovou délkou 63,5 mm. Vzhledem k výrobní dávce 1000 ks byla z navržených výrobních metod zvolena metoda obrábění, hřídel bude vyráběna jako monolit. Dále proběhlo řešení zápichů na koncích broušených ploch 9 g6 a 4 g6. Vzhledem k tloušťce stěny 1,25 mm, zůstanou plochy bez zápichů a v rozích bude ponechán rádius či sražení. Vzhledem k tomu, že axiální ložisko i ojnice mají vnitřní sražení 0,7x45°, zápichy nejsou nutné. Polotovarem byla zvolena ocel 15.142 zušlechtěná na nižší pevnost dodávaná ve formě tyčí 25x3000 mm společností ZJP, s.r.o. Součást bude vyráběna na dlouhotočném automatu Manurhin K´MX EVO 732. Po nitridování bude součást broušena na brusce Bernardo URS 500 N. Pro výrobu polotovaru byl zvolen minerální olej OPTIMA EXTREMECUT 46 a pro broušení byla zvolena emulze o koncentraci 2 %, namíchaná z ropného emulzního oleje BITOL M. Následně byl zpracován technologický postup a vytvořeny operační návodky. Pomocí výpočtů bylo určeno, že pro výrobu zadané série je potřeba 26 kusů tyčí. Výroba celé série bude trvat necelé čtyři směny.
|
|
|
Příprava podvojných vrstevnatých hydroxidů na kompozitních Mg-hydroxyapatit substrátech
Knoflíček, Milan ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce byla příprava a charakterizace povlaků na bázi podvojných vrstevnatých hydroxidů (LDH) na Mg kompozitních substrátech připravených práškovou metalurgií. Jako plnivo byl použitý hydroxyapatit (HAp). Depozice MgAl-LDH povlaků na povrch kompozitů proběhla v reakční směsi obsahující Al(NO3)3 při pH 10 a teplotě 95 °C. Morfologie a struktura vzorků byly charakterizovány pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). Prvkové složení jak samotných kompozitů, tak i připravených povlaků, bylo charakterizováno energiově disperzní spektroskopií (EDS). Analýzou struktury Mg-HAp kompozitů bylo zjištěno, že se vzrůstající koncentrací výztuže docházelo k nárůstu četnosti aglomerátů HAp. Nejvyšší četnost aglomerátů byla detekována ve vzorcích obsahujících 20 a 50 hm. % HAp plniva, u kterých bylo zároveň zaznamenáno na rozdíl od ostatních vzorků výrazné zhoršení korozních vlastností. Naopak nejlepší korozní odolnost vykazoval vzorek s 1 hm. % plniva. Ostatní vzorky s obsahem plniva od 0 do 10 hm. % byly z hlediska korozní odolnosti relativně podobné. Potenciodynamické testy prokázaly, že povlakované vzorky vykazují řádově vyšší korozní odolnost ve srovnání se vzorky nepovlakovanými. U povlakovaných vzorků s obsahem HAp do 10 hm. % včetně byla pozorována uniformní vrstva LDH. Na vzorcích s vyšším obsahem výztuže, tj. s 20 a 50 hm % HAp, byla detekována přítomnost trhlin související s přítomností objemných HAp aglomerátů. V těchto místech byla pozorována i nižší adheze povlaku. Bylo zjištěno, že pro dosažení vysokých kvalit LDH povlaků je optimální množství HAp výztuže míchaných a následně lisovaných Mg-HAp kompozitů do 5 hm. % HAp. Vyšší obsah HAp ve vzorcích vedl zpravidla ke vzniku defektů nebo zhoršení korozních vlastností.
|
|
|
Tepelný výměník využívající strukturovaný materiál
Simon, Jakub ; Čížek, Petr (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo vyvinout a popsat metodu návrhu tepelného výměníku využívajícího Triply Periodic Minimal Surfaces (TPMS) struktury a ověřit ji návrhem, výrobou a experimentálním otestováním funkčního vzorku. Jedná se o chladič typu olej-voda vyrobený aditivně technologií Laser Powder Bed Fusion na stroji SLM 280 HL z materiálu AlSi10Mg. Po sérii analýz a testů byla pro vyvíjenou metodu zvolena kubická diamond struktura s minimální tloušťkou stěny 0,7 mm a rozsahem relativních hustot 15 až 25 % (délka hrany buňky 11,1÷18,5 mm). Součástí metody je také predikční skript výkonu a dalších parametrů navrhovaného výměníku, který byl vytvořen z dat naměřených během testování vzorků s různými konfiguracemi buněk. Samotná metoda vede uživatele krok za krokem od volby vstupních požadavků, přes odhad výkonu, až po dvoufázové parametrické modelování samotného TPMS výměníku (explicitní a implicitní). Funkční vzorek, vytvořený pomocí této metody, dosáhl tepelného výkonu 315,25 W, což je o 4,2 % více než u referenčního deskového výměníku. TPMS výměník také disponoval o 78 % menším teplosměnným tělesem a o 62 % nižší celkovou hmotností. Rozdíly mezi predikovaným a reálným tepelným výkonem činily až 18 %. Metoda je v současném stavu vhodná pro návrh TPMS výměníků s výkony 50 až 230 W. Obecně je však univerzální a lze s ní zmapovat i oblasti vyšších výkonů, čímž se sama zpřesní.
|
|
|
Vliv vybraných mikobiogenních prvků na karotenogenní kvasinky
Pulkrábek, Josef ; Holub, Jiří (oponent) ; Obračaj, Jan (vedoucí práce)
Karotenogenní kvasinky rodu Rhodotorula jsou dobře známy pro svou produkci řady ekonomicky cenných a jinak obtížně vyrobitelných produktů jako jsou mastné kyseliny, karotenoidy, ergosterol a ubichinon. Tato práce se zabývá vlivem příměsi vybraných mikrobiogenních prvků (Fe, Se, I) a jejich kombinací do minerálního kultivačního média kmenů Rhodotorula mucilaginosa, Rhodotorula kratochvilovae a Rhodotorula toruloides za účelem zkoumání produkce zmíněných cenných metabolických produktů a míry sorpce prvků do biomasy. Také byla měřena sorpce oxidu zinečnatého, fumarátu železnatého a selenomethioninu do již vykultivované biomasy po 2 a 24 hodinách. Obsah mastných kyselin byl měřen pomocí GC-FID, obsah karotenoidů, ergosterolu a ubichinonu pomocí HPLC-DAD a prvků pomocí ICP-OES a IC. Až na výjimky byla míra produkce metabolických produktů příměsemi prvků snížena a inverzně korelována s koncentrací příměsí. Při sorpci vyšší koncentrace vykazovaly vyšší absolutní množství nasorbovaného prvku, ale menší relativní množství, což v kombinaci s menší produkcí cenných produktů ukazuje, že média nejsou pro kultivaci daných kmenů vhodná. Jejich obsah byl takový, že při podávání biomasy s jednotlivými nasorbovanými prvky by byl obsah v souladu s výživovými referenčními hodnotami EÚBP, ale při kultivaci v médiu se smíšenými příměsi by biomasa obsahovala buď příliš malé množství železa, nebo příliš velké množství selenu. Úrovně sorpce byly relativně nízké (5 až 22 % u železa a 0,5 až 2,5 % u selenu). Kultivace v médiích s nižší koncentrací příměsí je tedy slibnou oblastí pro budoucí práci.
|
|
|
Testování kluzných povlaků pro vesmírné aplikace
Velička, Jan ; Pouzar, Josef (oponent) ; Košťál, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá kluznými povlaky pro použití ve vesmírných aplikacích. V experimentální části byl zkoumán počet cyklů do opotřebení pro povlak na bázi disulfidu molybdenu. Tento povlak byl nanesený na substrátu z beryliové mědi CuBe. Povlak byl testován za účelem jeho možného použití u závitů šroubů. U všech vzorků proběhlo měření koeficientu tření na tribometru v prostředí atmosféry. Vzorky byly během měření zatíženy normálovou silou 35 N. Počet cyklů do opotřebení byl porovnán u vzorků, lišících se dobou nanášení povlaku. Ukázalo se, že pro nižší dobu nanášení je počet cyklů podobný. Poté začal počet cyklů do opotřebení růst s dobou nanášení povlaku. Ze získaných poznatků lze říct, že zvýšení doby nanášení povlaku prodlužuje jeho životnost. Takovýto povlak je vhodný pro ochranu šroubů před jejich zadřením.
|
host ::
RSS.