|
|
Struktura a vlastnosti tepelných bariér typu YSZ nanesených na krycí vrstvy CoNiCrAlY přetavené elektronovým paprskem
Slavíková, Barbora ; Jan, Vít (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá charakterizací struktury a vlastností tepelných bariér YSZ nanesených pomocí technologie hybridního plazmatického systému na vazebné povlaky CoNiCrAlY modifikované pomocí elektronového paprsku a vakuového žíhání. Depozice vazebných povlaků byla provedena za použití technologie vysokorychlostního nástřiku plamenem a studené kinetické depozice. V rámci experimentálního vyhodnocení byla analyzována mikrostruktura a chemické složení krycích keramických nástřiků nanesených ve formě prášku a suspenze. Stejně tak byly vyhodnoceny i vazebné povlaky ve stavu po přetavení za použití dvou parametrů elektronového paprsku. Dále byly sledovány změny v mikrostruktuře a chemickém složení přetavených nástřiků po žíhání. Následně byly vyhodnoceny mikromechanické vlastnosti keramických a vazebných povlaků. Keramické povlaky nanesené v prášku vykazovaly strukturu tvořenou splaty, zatímco povlaky nanesené ve formě suspenze měly jemnou strukturu tvořenou kolumnárními zrny. Struktura přetavených vazebných nástřiků byla tvořena dendrity. Žíhání pak mělo za následek zhrubnutí jednotlivých fází a došlo ke změnám v chemickém složení způsobené difúzí prvků.
|
|
|
Příprava a vlastnosti pěnových materiálů na bázi Bioskla
Nedbalová, Radka ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Práce se zabývá přípravou a mechanickými vlastnostmi povlakovaných porézních struktur s otevřenou porozitou z práškového biokompatibilního materiálu Bioglass® 45S5. Tyto vzorky byly vyrobeny replikačních metodou s využitím polyuretanové pěny. Vzorky pro mechanické zkoušky byly dále povlakovány polymerními povlaky s cílem zvýšit pevnostní charakteristiky a odolnost vůči lomu. Pro tyto účely byly připraveny povlaky polyvinylalkoholu a PVA s výztuží dvou různých obsahů mikrofibril celulózy. Kromě mikrostrukturních parametrů připravených materiálů vyhodnocovaných ze snímků SEM byly také studovány pevnostní charakteristiky v tlaku a v tahu.
|
|
|
Nástroj pro kontrolu správnosti návrhových diagramů v UML
Dlouhý, Ivo ; Bartík, Vladimír (oponent) ; Rychlý, Marek (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je vytvořit nástroj pro kontrolu správnosti návrhových diagramů v UML zvláště diagramu tříd. Práce popisuje jazyk UML a souvisejících standardy, definuje problém správnosti UML a vysvětluje přístup kontroly správnosti UML pomocí databáze vzorů nesprávnosti. Dále navrhuje technologii QVT vhodnou pro implementaci vzorů pro kontrolu správnosti.Problém je rozdělen na více částí, mezi které patří sdílená databáze vzorů chyb v UML spravovatelná přes webové rozhraní, samostatný nástroj pro použití z příkazové řádky a zásuvný modul pro UML návrhový software Visual Paradigm. Všechny navržené části jsou navrženy, implementovány, otestovány a vyhodnoceny. Důraz je kladen na otevřenost a rozšiřitelnost nástroje.
|
|
|
Určování lomově-mechanických charakteristik z podrozměrných zkušebních těles
Stratil, Luděk ; Džugan, Jan (oponent) ; Haušild, Petr (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Pro stanovení lomové houževnatosti jsou ve standardech stanoveny požadavky na velikost zkušebních těles. V případech limitovaného množství zkušebního materiálu nabízejí jednu z možností hodnocení houževnatosti miniaturní zkušební tělesa. Kvůli malým zatěžovaným objemům na čele trhliny dochází v těchto tělesech ke ztrátě constraintu, což vede k ovlivnění měřených hodnot houževnatosti a nesplnění velikostních požadavků na určení platných lomově mechanických charakteristik. Pro své malé rozměry se tato tělesa nacházejí na hranici ruční manipulace a silového rozsahu zkušebních strojů. Důležitou úlohou je pak při zvládnuté metodice přípravy, měření deformace a zkoušení těchto těles interpretace měřených hodnot lomově mechanických charakteristik a jejich případná korekce vzhledem k tělesům standardní velikosti. V oblasti horních prahových hodnot je u miniaturních těles stále nedostatečně řešena zvláště otázka kvantifikace a interpretace vlivu velikosti. Práce je svým zaměřením experimentálně výpočtovou studií zaměřenou na hodnocení vlivu velikosti zkušebního tělesa na lomovou houževnatost v oblasti horních prahových hodnot. Vliv velikosti byl kvantifikován zkoušením miniaturních těles a těles větší velikosti s cílem určení jejich J R křivek. V rámci práce byla věnována pozornost dvěma geometriím miniaturních zkušebních těles, miniaturnímu tělesu pro tříbodový ohyb a excentrické zatěžování. Jako experimentální materiál byly zvoleny pokročilé oceli vyvinuté pro jaderný a energetický průmysl, ocel Eurofer97 a ODS ocel MA956. Za účelem hodnocení a interpretace napěťově deformačního stavu na čele trhliny ve zkoušených tělesech pro ocel Eurofer97 byly realizovány simulace provedených testů pomocí metody konečných prvků a pomocí mikromechanického modelu tvárného porušení. V rámci srovnávání experimentů a simulací J R křivek byly odvozeny vzájemné závislosti geometrie tělesa a vhodné velikosti prvku v simulaci pro daný materiál. Na základě těchto vztahů byla navržena metodika, která může být použita k predikci J R křivky tělesa standardních rozměrů. Hlavním přínosem práce je zjištění vlivu úrovně houževnatosti materiálu na odolnost proti šíření trhliny u miniaturních těles. U materiálu, ve kterém dochází k významnému růstu trhliny po překročení limitních hodnot J integrálu (ocel Eurofer97), se výrazně projevuje ztráta constraintu a dochází k poklesu odolnosti proti šíření trhliny. Miniaturní tělesa pak vykazují významně nižší J R křivky oproti tělesům větší velikosti. Tento jev je v protikladu s chováním miniaturních těles v tranzitní oblasti. U materiálu, kdy k růstu trhliny dochází v oblasti platnosti J integrálu (ODS ocel MA956), jsou projevy ztráty constraintu velmi malé bez významného vlivu na odolnost proti šíření trhliny. Miniaturní tělesa v takovém případě poskytují srovnatelné J R křivky jako tělesa větších velikostí. Neméně podstatným přínosem práce je navržená metodika využívající mikromechanické modelování pro predikci J R křivky z malého množství materiálu.
|
|
|
Geopolymers Incorporating Wastes and Composites Processing
Taveri, Gianmarco ; Perná,, Ivana (oponent) ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Buildings construction and realization of public infrastructures have always been a primary need in the human society, developing low cost and user-friendly materials which also encounter safety and durability requirements. Portland cement is the most used material in construction industry from the industrial revolution up to date, but the raising concerns related to the climate change are pushing the governments worldwide to replace it with more eco-friendly and greener materials. Geopolymers are considered to be best alternatives to Portland cement in construction industry, but issues related to cost and mechanical properties are still hindering the commercialization of this material. Geopolymer incorporating wastes is one of the solutions. Fly ash, a thermal power plant by-product, and borosilicate glass, a recycled glass from pharmaceutical vials, are suitable candidates in geopolymers activation. NMR and FTIR spectroscopies demonstrated that borates from borosilicate glass are active compounds in geopolymerization, substituting the alumina is its role, composing a B-Al-Si network never observed before. Various fly ash and borosilicate glass weight contents were studied in terms of mechanical properties (compression test, 3-point bending test). It was found that fly ash 55 wt.% and borosilicate 45 wt.% composition activated in 13 M NaOH solution holds the best compressive and flexural strength (45 and 4 MPa respectively), 25% stronger than similar counterparts found in literature. Cellulose fibres in different weight contents were dispersed into the geopolymeric paste to produce geopolymer composites, with the aim to render the material more suitable for structural applications. 3-point bending test showed an improvement of the flexural strength of about 165% (12 MPa), while the chevron notch method displayed a fracture toughness of 0.7 MPam1/2, in line with the results of geopolymer composites found in literature. In this thesis work, fly ash was also successfully densified in 3 M NaOH solution and distilled water through a new method based on hydraulic pressure, called hydro-pressure sintering. This innovative technology involves a drastic reduction of NaOH utilization in geopolymerization, rendering the material more eco-friendly. XRD spectroscopy conducted on produced samples revealed a higher formation of crystals, most likely induced by the application of hydraulic pressure (450 MPa).
|
|
|
Intermetalické sloučeniny syntetizované in-situ v práškových materiálech
Hanusová, Petra ; Novák, Pavel (oponent) ; Skotnicová, Kateřina (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Mechanické zpracování materiálů v tuhém stavu je jedním z nejpoužívanějších a nejrozšířenějších postupů vůbec. Stejně tak jako chemické zpracování tuhých látek je široce rozšířené. Proto spojení těchto dvou způsobů do jednoho se jeví jako logické řešení. Tato metoda se pak nazývá mechanochemické zpracování materiálů. Zpracování materiálů tímto způsobem se vyznačuje mnoha výhodami. Jednak je toto zpracování ekonomicky výhodné, stejně jako technologicky snadno proveditelné. Touto cestou lze připravit dokonce i materiály, které by za normálních podmínek spolu nereagovaly. Mechanochemie/mechanochemická syntéza využívá mechanickou energii k aktivaci chemických reakcí a strukturním změnám. Zejména aluminotermické reakce indukované ve vysoko energetickém planetovém mlýnu nabírají na významu, jako potenciální cesta k přípravě mikro a nano krystalických in – situ kompozitních materiálů s kovovou matricí. Mechanickou aktivací ve vysoko energetickém mlýnu dochází ke změnám reakčních mechanismů z vzniku metastabilních materiálů. V práci byly studovány změny mechanismů reakcí během mechanického legování na čtyřech různých systémech. Jednalo se o systémy se společným základem, kde byl měněn jeden prvek: Al – B2O3 – X (X= C, Ti, Nb, Cr). Dále bylo studováno, zda po mechanickém legování bude docházet v systému k dalším změnám vyvolaným použitím zvýšené teploty a tlaku, tedy pomocí techniky spark plasma sintering (SPS). Všechny systémy byly mechanicky legovány za analogických podmínek. Po provedení legování byla u každého systému provedena analýza pomocí skenovací elektronové mikroskopie, dále byla provedena kvalitativní a kvantitativní analýza pomocí rentgenové difrakce. Pomocí nanoindentace byla vyhodnocena indentační tvrdost a indentační modul pružnosti. Všechny analýzy byly provedeny po mechanickém legování, stejně jako po provedení SPS a výsledky byly mezi sebou vzájemně porovnány. Na základě výsledků byla u sledovaných systémů navržena změna reakčních mechanismů. Bylo zjištěno, že dochází k tvorbě kompozitních materiálů s kovovou matricí a v případě použití chromu došlo k vytvoření hybridního kompozitního materiálu vyztuženého intermetalickou fází a boritanem hlinitým.
|
|
|
Metal Matrix Composites Prepared by Powder Metallurgy Route
Moravčíková de Almeida Gouvea, Larissa ; Novák, Pavel (oponent) ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
The development of new materials for applications in extreme environments is currently of a great importance in modern engineering technologies. Hence, the industries' requirement for enhanced structural performance of materials is constantly increasing. In the light of that, this study aims to evaluate promising compositions of high-entropy alloys for critical applications produced by powder metallurgy through a combination of mechanical alloying and solid state sintering. For comparative purposes, the selected compositions were produced by melting routes in liquid state as well, such as vacuum induction melting and subsequent casting or vacuum arc-melting. The powder metallurgy route enables a consequential development of metal matrix composites (MMC) via the manufacturing of oxide dispersed strengthened HEAs. This is possible due to inherent in-situ reactions during the process. In case of melting route fabrication, metallic materials with great differences in structures and related properties are manufactured, compared to those produced by powder routes. The produced MMCs and their melted counterparts are thoroughly studied. A comprehensive evaluation of the influence of the different processing methods, especially on the materials’ microstructural features and their mechanical properties is undertaken, including the effect of heat treatments on the phase transformations and stability of the materials.
|
|
|
Nástroj pro kontrolu správnosti návrhových diagramů v UML
Dlouhý, Ivo ; Bartík, Vladimír (oponent) ; Rychlý, Marek (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je vytvořit nástroj pro kontrolu správnosti návrhových diagramů v UML zvláště diagramu tříd. Práce popisuje jazyk UML a souvisejících standardy, definuje problém správnosti UML a vysvětluje přístup kontroly správnosti UML pomocí databáze vzorů nesprávnosti. Dále navrhuje technologii QVT vhodnou pro implementaci vzorů pro kontrolu správnosti.Problém je rozdělen na více částí, mezi které patří sdílená databáze vzorů chyb v UML spravovatelná přes webové rozhraní, samostatný nástroj pro použití z příkazové řádky a zásuvný modul pro UML návrhový software Visual Paradigm. Všechny navržené části jsou navrženy, implementovány, otestovány a vyhodnoceny. Důraz je kladen na otevřenost a rozšiřitelnost nástroje.
|
|
|
Geopolymers Incorporating Wastes and Composites Processing
Taveri, Gianmarco ; Perná,, Ivana (oponent) ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Buildings construction and realization of public infrastructures have always been a primary need in the human society, developing low cost and user-friendly materials which also encounter safety and durability requirements. Portland cement is the most used material in construction industry from the industrial revolution up to date, but the raising concerns related to the climate change are pushing the governments worldwide to replace it with more eco-friendly and greener materials. Geopolymers are considered to be best alternatives to Portland cement in construction industry, but issues related to cost and mechanical properties are still hindering the commercialization of this material. Geopolymer incorporating wastes is one of the solutions. Fly ash, a thermal power plant by-product, and borosilicate glass, a recycled glass from pharmaceutical vials, are suitable candidates in geopolymers activation. NMR and FTIR spectroscopies demonstrated that borates from borosilicate glass are active compounds in geopolymerization, substituting the alumina is its role, composing a B-Al-Si network never observed before. Various fly ash and borosilicate glass weight contents were studied in terms of mechanical properties (compression test, 3-point bending test). It was found that fly ash 55 wt.% and borosilicate 45 wt.% composition activated in 13 M NaOH solution holds the best compressive and flexural strength (45 and 4 MPa respectively), 25% stronger than similar counterparts found in literature. Cellulose fibres in different weight contents were dispersed into the geopolymeric paste to produce geopolymer composites, with the aim to render the material more suitable for structural applications. 3-point bending test showed an improvement of the flexural strength of about 165% (12 MPa), while the chevron notch method displayed a fracture toughness of 0.7 MPam1/2, in line with the results of geopolymer composites found in literature. In this thesis work, fly ash was also successfully densified in 3 M NaOH solution and distilled water through a new method based on hydraulic pressure, called hydro-pressure sintering. This innovative technology involves a drastic reduction of NaOH utilization in geopolymerization, rendering the material more eco-friendly. XRD spectroscopy conducted on produced samples revealed a higher formation of crystals, most likely induced by the application of hydraulic pressure (450 MPa).
|
|
|
Struktura a vlastnosti tepelných bariér typu YSZ nanesených na krycí vrstvy CoNiCrAlY přetavené elektronovým paprskem
Slavíková, Barbora ; Jan, Vít (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá charakterizací struktury a vlastností tepelných bariér YSZ nanesených pomocí technologie hybridního plazmatického systému na vazebné povlaky CoNiCrAlY modifikované pomocí elektronového paprsku a vakuového žíhání. Depozice vazebných povlaků byla provedena za použití technologie vysokorychlostního nástřiku plamenem a studené kinetické depozice. V rámci experimentálního vyhodnocení byla analyzována mikrostruktura a chemické složení krycích keramických nástřiků nanesených ve formě prášku a suspenze. Stejně tak byly vyhodnoceny i vazebné povlaky ve stavu po přetavení za použití dvou parametrů elektronového paprsku. Dále byly sledovány změny v mikrostruktuře a chemickém složení přetavených nástřiků po žíhání. Následně byly vyhodnoceny mikromechanické vlastnosti keramických a vazebných povlaků. Keramické povlaky nanesené v prášku vykazovaly strukturu tvořenou splaty, zatímco povlaky nanesené ve formě suspenze měly jemnou strukturu tvořenou kolumnárními zrny. Struktura přetavených vazebných nástřiků byla tvořena dendrity. Žíhání pak mělo za následek zhrubnutí jednotlivých fází a došlo ke změnám v chemickém složení způsobené difúzí prvků.
|
host ::
RSS.