|
|
Hybridní směsi na bázi recyklovaných plastů
Černý, Miroslav ; Lehocký, Marián (oponent) ; Balgová,, Vendula (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Práce popisuje vztah mezi strukturou a mechanickými vlastnostmi v případě hybridních směsí. Ty jsou složeny z polyuretanových matric (případně polyuretan-močovinových matric nebo směsí polyuretanu a anorganických plniv), rozdílných frakcí pryže jako plniva a případně výztuže tvořené PET monofily. Mechanické chování bylo studováno tahovými zkouškami. Studované mechanické vlastnosti zahrnují modul pružnosti v tahu, napětí a prodloužení na mezi pevnosti a měrnou spotřebu energie na dosažení mezi pevnosti. Připravené materiály jsou přirozeně pórovité. Proto jejich mechanické chování musí být popsáno obecně pro pórovité kompozity. Přítomnost pórovitosti znamená, že je obtížné je je popsat modely platnými pro mechanické chování (hlavně modulu pružnosti) nepórovitých kompozitů. Modely jsou také založeny na idealizovaných strukturách na microskopické úrovni. V případě pórovitých kompozitů je velmi těžké vytvořit idealizovanou strukturu. Struktura se mění se změnou složení (změna složek nebo jejich podílů). Tyto podmínky vedly k použití odlišného přístupu k popisu vztahu struktury a zmíněných mechanických vlastností. Zvolený přístup vychází ze znalosti strukturních parametrů vycházejících z pórovitosti. Strukturní parametry popisují strukturu na makroskopické úrovni. Zahrnují objem meziprostoru (objem mezi částicemi plniva), zaplnění meziprostoru (jak matrice vyplňuje objem meziprostoru) a objemovový zlomek matrice. Navržené parametry jsou využity ve vztazích, kde jsou fitovány pomocí mocnin aby proložily hodnoty zvolených mechanických vlastností kompozitů obsahující danou matrici a plnivo. Nalezené exponenty jsou potom popsány vlastnostmi matric za zisku vztahů popisujících plněných pórovitých materiálů. Velmi podobný přístup byl zvolen v případě vyztužených kompozitů. Navržené vztahy jsou potenciálně platné pro materiály obsahující pojivou matrici, nekonečný počet plniv a jeden druh výztuže.
|
|
|
Prvoprincipiální analýza stability krystalů pevných látek
Řehák, Petr ; Buršík, Jiří (oponent) ; Šob, Mojmír (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Cílem vědeckovýzkumné činnosti v průběhu autorova doktorského studia byla analýza mechanické stability kubických krystalů při vnějším zatížení. V této práci je ukázáno, jakým způsobem byla posuzována mechanická stabilita fcc krystalů (C, Al, Ir, Pt, Au) za podmínek izotropního (hydrostatického) tahového zatížení. K tomuto účelu bylo použito ab initio metod. Studované krystaly byly podrobeny simulované izotropní tahové deformaci a byla posouzena jejich elastická stabilita. Výsledky této analýzy ukazují, že elastické porušení Al, Pt a Au souvisí s vymizením trigonálního smykového modulu, přičemž diamant a Ir zůstávají stabilní až do dosažení maxima napětí. Podle vypočtené pásové struktury si krystal diamantu zachovává svůj charakter izolantu až do tohoto porušení. Následně byla určena fononová spektra metodou lineární odezvy a bylo provedeno studium dynamické stability. Získané výsledky odhalují měkké módy u Al, Pt a Ir dříve než by došlo k jejich elastickému porušení. Vybrané krátkovlnné nestability jsou potvrzeny vytvořenými modely mikroskopické deformace i disperzními závislostmi stanovenými pomocí metody nadmříží. Vlivem nalezených nestabilit je kritická deformace příslušná maximu napětí snížena až o 40 %, přičemž kritické napětí je redukováno maximálně o 20 %.
|
|
|
Kvantově mechanické studium stability fází v kovových systémech
Káňa, Tomáš ; Vřešťál, Jan (oponent) ; Paidar,, Václav (oponent) ; Černý, Miroslav (oponent) ; Šob, Mojmír (vedoucí práce)
Práce se zabývá teoretickým studiem stability fází vybraných kovových systémů. Navrhuje model strukturních transformací disilicidů tranzitivních kovů MoSi2, CrSi2, VSi2 a TiSi2 a paladiové tenké vrstvy na kubických substrátech W(001) a Nb(001). Získané výsledky umožňují zobrazit profil celkové energie během transformací, určit aktivační energii nutnou pro danou transformaci a také přibližně odhadnout teplotu, za které je transformace možná. Celková energie je spočtena metodou linearizovaných přidružených rovinných vln s úplným zahrnutím krystalového potenciálu (FLAPW), implementovanou v programovém balíku WIEN2k. Pro výměnnou a korelační energii je použita zobecněná gradientová aproximace (GGA) i aproximace lokální hustoty (LDA). U disilicidů tranzitivních kovů se ukazuje, že vypočtené teploty pro strukturní transformace jsou vyšší než teploty tavení těchto materiálů. Srovnání našich energiových profilů s profily získanými pomocí meziatomových semiempirických potenciálů typu Bond Order pomáhá výrazně zlepšit nastavení některých jejich fitovaných parametrů. Strukturní transformaci tenké vrstvy Pd na kubických substrátech se podařilo modelovat v souladu s dostupnými experimentálními daty. Odhad teploty 168 K nutné pro přechod modelového nekonečného krystalu Pd ze struktury hexagonální těsně uspořádané (hcp) do dvojité hexagonální těsně uspořádané (dhcp) umožnil objasnit chování Pd vrstev na kubických substrátech W(001) a Nb(001). Pd vrstvy silnější než 100 monovrstev na substrátu W(001) mění svoji výchozí hcp strukturu na dhcp již při pokojové teplotě. Tenčí vrstvy se takto transformují až po vyžíhání na 400 K v důsledku silného vlivu kubického substrátu. Rozdíl mezi odhadnutou teplotou transformace pro nekonečný krystal a naměřenou teplotou pro Pd vrstvu se dá vysvětlit současným vlivem doménové struktury vrstvy a substrátu. Zároveň byly analyzovány různé přístupy k transformaci výchozí hcp struktury do základní struktury Pd kubické plošně centrované a byl identifikován nejlépe vyhovující model, který respektuje doménové uspořádání Pd filmu.
|
|
|
Bio-kompozity na bázi termosetů kyseliny mléčné
Smiřický, Jan ; Černý, Miroslav (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá syntézou polyuretanového lepidla, které je schopno lepit dřevěné piliny, a následným testováním mechanických vlastností vzniklého dřevokompozitu. Vzniklé lepidlo je biodegradabilní a je vyrobeno z obnovitelných zdrojů, proto by mohlo být vhodnou náhradou fenol-formaldehydových, melamin-formaldehydových a močovino-formaldehydových pryskyřic. Další nespornou výhodou je také absence aromátů ve struktuře makromolekul, které mohou působit karcinogenně. Pro syntézu polyurethanu byly vybrány látky, a sice kyselina polymléčná jako polyol, hexamethylendiisokyanát a glycerol jako extender. V teoretické části práce jsou popisovány vlastnosti použitých látek, jejich výroba a testování kompozitů. V experimentální části jsou popsány provedené experimenty.
|
|
|
Prvoprincipiální studium stability krystalů pevných látek
Pleskot, Ondřej ; Šesták, Petr (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá modelováním elektronové struktury v krystalech pevných látek. Konkrétně jsou prvoprincipiálním kódem VASP spočteny hustoty valenčních elektronů a hustoty stavů tří krystalů, reprezentující tři typy vazeb. Jedná se o vazbu kovovou v krystalu hliníku, o vazbu kovalentní v krystalu diamantu a o vazbu iontovou v krystalu soli kamenné. Z vypočtených hodnot napětí a energie jsou následně určeny některé makroskopické parametry krystalů, jako jsou rovnovážný mřížkový parametr, modul objemové pružnosti a mez pevnosti při izotropním tahu.
|
|
|
Vinylové předpolymery - metody přípravy a využití
Černý, Miroslav ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Teoretická část práce se zaměřuje na blokovou radikálovou polymeraci styrenu, methyl methakrylátu, vinyltoluenu a paramethylstyrenu. Shrnuje současné informace o kinetice a možnostech provedení blokové polymerace. Experimentální část se zabývá přípravou polystyrenových předpolymerů blokovou polymerací s cílem nalezení optimálních podmínek přípravy předpolymerů pro následnou polymeraci do téměř 100% konverze. Hodnoty konverze byly stanovovány gravimetricky a molekulové hmotnosti byly získány na základě viskozimetrických měření pomocí Ubbelohdeho viskozimetru. K předpovědi konverze monomeru v daném čase polymerace byly v experimentální části provedeny simulace zaměřené na závislost konverze na času. Rozdíly mezi skutečností a simulací jsou malé ve většině případů a nalezená podoba výpočtů kinetického chování poskytuje uspokojivé výsledky. V závěru práce byl na základě naměřených dat navrhnut nový postup pro přípravu polystyrenových předpolymerů.
|
|
|
Stabilita krystalů pevných látek z prvních principů
Řehák, Petr ; Šob, Mojmír (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem stability krystalů pevných látek za podmínek izotropního tahu. K tomuto účelu bylo použito ab initio metod. Krystaly čtyř vybraných fcc kovů (Al, Cu, Ir, Au) a diamantu byly podrobeny simulované izotropní tahové deformaci a byla stanovena maximální hodnota napětí. Poté byla spočtena fononová spektra pro různé hodnoty deformací pro posouzení stability krystalových mříží. V disperzních závislostech krystalů diamantu, Al, Ir, Au se objevuje fononová nestabilita pro menší hodnoty deformací než odpovídá dekohezi těchto krystalů. Výskyt takové nestability určuje ideální pevnost při izotropním tahu. K významnější redukci pevnosti (přibližně o 20%) ovšem dochází pouze pro Au a Ir.
|
|
|
Polymerní nanokompozity - metody přípravy
Černý, Miroslav ; Žídek, Jan (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
V bakalářské práci byla provedena rešerše metod přípravy a povrchové úpravy nanočástic CaCO3 a přípravy PS/CaCO3 nanokompozitů V experimentální části byla provedena příprava PS/CaCO3 nanokompozitů dvěmi metodami: radikálovou polymerací styrenu v přítomnosti CaCO3 technikou emulzní a blokovou a kompoundováním CaCO3 s PS v mixéru Brabender při 220 °C. Připravené vzorky byly pozorovány elektronovým mikroskopem.
|
|
|
Deformační mechanismy v krystalech pomocí molekulární dynamiky
Lamberský, Vojtěch ; Grepl, Robert (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou molekulární dynamiky, chováním pevných látek na atomární úrovni. V rešeršní studii je nastíněn princip výpočtů, které se používají při určování chování skupin atomů nebo molekul. Dále je popsán způsob, jakým počítá metoda EAM, jak se provede paralelizace pro více procesorů a zefektivnění výpočtu. Nakonec je proveden výpočet teoretické pevnosti krystalu v tahu pomocí programu Lammps.
|
|
|
Vliv nečistot na kohezi rozhraní v multivrstvách nitridů tranzitivních kovů
Češka, Jakub ; Zelený, Martin (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem multivrstev nitridů tranzitivních kovů pomocí prvoprincipiálních výpočtů. Studovány jsou tři konkrétní systémy AlN / TiN, AlN / VN a TiN / VN. Tyto systémy jsou studovány ve struktuře B1. Rozhraní je orientováno podél krystalové roviny (001). Hlavním cílem je objasnění vlivu nečistoty na kohezi multivrstev. Studovanou nečistotou je substituční atom O, který v nitridu nahradí atom N. Pro zmíněné systémy jsou predikovány preferované pozice substituce pro tři rozdílné koncentrace substitučních atomů. Tyto predikce jsou provedeny na základě energetické bilance substituce v různých pozicích. Podle výsledků se preferované pozice substituce mohou lišit pro rozdílné koncentrace kyslíku. Ve většině případů se preferované pozice nacházejí na rozhraní mezi nitridy. Pro systémy s nečistotou v preferované pozici jsou vypočteny hodnoty lomové energie pro různé lomové roviny ve směru (001). Vliv nečistoty na lomovou energii závisí na její koncentraci. V případě multivrstvy AlN / TiN bylo při vhodné koncentraci pozorováno zvýšení lomové energie nejslabšího článku multivrstvy. V ostatních případech se lomová energie vlivem přítomnosti nečistoty výrazně neměnila nebo se zhoršila.
|
host ::
RSS.