Název:
Příprava transparentní pokročilé keramiky na bázi Al2O3.MgO
Překlad názvu:
Preparation of transparent advanced ceramic base on Al2O3.MgO
Autoři:
Chvíla, Martin ; Maca, Karel (oponent) ; Pouchlý, Václav (vedoucí práce) Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok:
2021
Jazyk:
cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [cze][eng]
Keramické materiály se všeobecně vyznačují vysokou tvrdostí, vysokým modulem pružnosti, vynikající odolností vůči abrazi atd. Díky těmto vlastnostem nachází uplatnění, mimo jiné, v opticky transparentních aplikacích. Ideální formou transparentního materiálu je monokrystal. Výroba monokrystalů je však drahá a/nebo časově náročná. Z tohoto hlediska je vhodnější polykrystalická keramika. Výroba polykrystalické transparentní keramiky však s sebou nese komplikace, jakými jsou například porozita, nevhodná velikost zrn a nedostatečná čistota. Tyto okolnosti mohou být řešeny použitím slinovacích aditiv. V rámci této diplomové práce byla sepsána rešerše moderních technologií slinování pokročilé keramiky a vlivu polykrystalické mikrostruktury materiálů na jejich optické vlastnosti. Experimentální část diplomové práce se zabývá parametry přípravy polykrystalické pokročilé keramiky na bázi Al2O3MgO a studiem jejích optických vlastností. Pomocí optimálního slinovacího cyklu byly slinuty keramické vzorky hořečnato-hlinitého spinelu se slinovacími aditivy LiOH o obsahu 0; 0,3 a 0,6 hmotnostních % technologií Spark Plasma Sintering. Tímto zpracováním bylo dosaženo plně zhutněných slinutých vzorků polykrystalického hořečnato-hlinitého spinelu s výhodnými optickými vlastnostmi pro záření viditelného spektra. Bylo provedeno měření skutečné přímé propustnosti záření RIT (pro světlo vlnové délky 633 nm naměřeno až 84 %) a celkové dopředné propustnosti TFT (naměřeno více než 83 % nad 860 nm). Rozhodujícím faktorem z hlediska optických vlastností keramiky se slinovacími přísadami byla délka slinování na vysokých teplotách a čistota vstupního keramického prášku.
Ceramic materials are in general characterized by high hardness, high modulus of elasticity, excellent abrasion resistance, etc. These properties make ceramics among others useful in optically transparent applications. An ideal form of optically transparent ceramic material is monocrystalline. However, the monocrystalline fabrication is expensive and/or time consuming. From this point of view polycrystalline ceramics is preferred. But the polycrystalline transparent ceramics fabrication is fraught with complications such as porosity, inappropriate grain size and insufficient purity. These circumstances could be solved by using sintering additives. This master’s thesis compiles literature research summarizing modern technologies of advanced ceramics sintering and ceramic polycrystalline microstructure dependence on its optical properties. The experimental part of this thesis focuses on the fabrication parameters of polycrystalline advanced ceramics based on Al2O3MgO and evaluation of their optical properties. Polycrystalline magnesium-aluminate spinel with sintering additive contents 0; 0.3 and 0.6 weight % LiOH was fabricated by optimalisation of Spark Plasma Sintering cycle. Fully dense ceramic samples of polycrystalline magnesium-aluminate spinel with favourable optical properties in visible spectrum radiation were achieved. Real In-line Transmission RIT and Total Forward Transmittance TFT were analysed. RIT exceeded 84 % at wavelength of 633 nm and TFT exceeded 83 % at wavelength above 860 nm. The decisive factors in terms of the optical properties of ceramics sintered with sintering additives were the amount of time-spending at high temperatures and the purity of ceramic powders.
Klíčová slova:
hořečnato-hlinitý spinel; Spark plasma sintering; Transparentní polykrystalická keramika; magnesium-aluminate spinel; Spark plasma sintering; Transparent polycrystalline ceramics
Instituce: Vysoké učení technické v Brně
(web)
Informace o dostupnosti dokumentu:
Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT. Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/197130
host ::
