|
|
Příprava kompozitních vláknitých struktur metodou elektrostatického zvlákňování pro piezoaplikace
Schifferová, Zuzana ; Kaštyl, Jaroslav (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Pomocí elektrostatického zvlákňování byla připravena polymerní i kompozitní polymerkeramická nanovlákna. Jako nejvhodnější prekurzor byl stanoven roztok 20 hm.% polyvinylidenfluoridu (PVDF) ve směsi dimethylsulfoxidu (DMSO) a acetonu v poměru 7:3. Pro přípravu kompozitních vláken byly do tohoto roztoku přidány nanočástice zirkoničitanu titaničitanu barnatého vápenatého (BCZT), nebo titaničitanu barnatého (BT) v množství 20 hm.%. Pro přípravu vláken byly používány následující parametry: napětí 50 kV, dávkování 30 l/min, vzdálenost kolektoru a emitoru 20 cm a jehla o průměru 17 G. Dále byl zkoumán vliv hmotnostně střední molekulové hmotnosti PVDF a rychlost rotace kolektoru. Na vzorcích byla zkoumána morfologie a tloušťka vláken. Pomocí rentgenové difrakce a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací bylo dále stanoveno fázové složení vzorků a nakonec byly měřeny některé jejich elektrické vlastnosti. Vlákna s nižším průměrem vznikala při nižších molekulových hmotnostech PVDF a při vyšší rychlosti rotace kolektoru. Tato vlákna měla také vyšší procento piezoelektrické fáze. Nejnižší dosažené hodnoty průměru vláken byly okolo 300 nm, nejvyšší procento fáze bylo 92 % a nejvyšší piezoelektrická konstanta měla hodnotu 16 pC/N. Vlákna plněná BT částicemi vykazovala lepší vlastnosti než vlákna plněná BCZT částicemi.
|
|
| |
|
|
Charakterizace bezolovnatých piezoelektrických keramik
Šťastná, Magdaléna ; Holcman, Vladimír (oponent) ; Tofel, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabĂ˝vá seznámenĂm se se základnĂ charakterizacĂ bezolovnatĂ˝ch piezokeramik, kterĂ© se vyrábÄ›jĂ na pracovišti CEITEC. ChovánĂ tÄ›chto piezokeramik je mĂrnÄ› odlišnĂ© od klasickĂ˝ch olovnatĂ˝ch piezokeramik. Ăšvodnà část je vÄ›nována dielektrikĹŻm a zpĹŻsobĹŻm jejich polarizace. Do zpĹŻsobĹŻ polarizace dielektrik patřà i piezoelektrickĂ˝ jev, kterĂ˝ se projevuje pouze u krystalĹŻ bez stĹ™edovĂ© soumÄ›rnosti. V dalšà části teorie je pozornost zaměřena na piezoelektrickĂ© materiály, konkrĂ©tnÄ› piezoelektrickĂ© polymery a piezoelektrickĂ© keramiky. NásledujĂcĂ bod práce se vÄ›nuje návrhu experimentálnĂho pracovištÄ› pro pĹ™ĂmĂ© měřenĂ piezoelektrickĂ©ho nábojovĂ©ho koeficientu đť‘‘33. Experimentálnà část práce je zaměřena na měřenĂ nábojovĂ©ho koeficientu piezokeramik pomocĂ pĹ™ĂmĂ© (Berlincourt) metody a metody nepĹ™ĂmĂ© (piezoelektrická kĹ™ivka na pĹ™Ăstroji AixACCT).
|
|
|
Nanoampérmetr s galvanickým oddělením
Šimka, Marek ; Kubíček, Michal (oponent) ; Kolka, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá všemi aspekty, které jsou důležité při návrhu nanoampérmetru. V teoretické části jsou proto vysvětleny možné způsoby, jak měřit elektrický proud velmi nízkých hodnot. Další body popisují všechny parametry ovlivňující přesnost měření. To jsou nežádoucí a svodové proudy, ale také další parazitní jevy, které mohou nastat. Práce vysvětluje, jak minimalizovat nežádoucí proudy a další vlivy. V praktické sekci je detailnější popis navrženého hlavního schéma zapojení. Jsou zde také specifikované komponenty, které byly vybrané jako hlavní části obvodu nanoampérmetru. Následující část obsahuje rozbor desky plošných spojů včetně všech vrstev. Práce se dále zabývá realizací zařízení a případnými chybami. Poslední kapitola shrnuje výsledky bakalářské práce.
|
|
|
Modelování a verifikace piezoelektrického generátoru
Lán, Radek ; Singule, Vladislav (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vytvořením, určením parametrů a ověřením modelu piezolektrického generátoru. Tento matematický model by měl sloužit jako nástroj při vývoji nových generátorů a to zejména při analýze využitelnosti dostupného zdroje energie (vibrace) a pro samotný návrh. Nejprve je v práci provedena rešerše způsobů získávání energie z okolí, která je dále rozvedena v podrobný popis piezoelektrických generátorů a způsobů jejich modelování. V práci je popsána metodika určení parametrů a vytvoření modelu ve stavovém tvaru nebo jako model v MATLAB/Simulink. Postupy uvedené v práci jsou demonstrovány na komerčně dostupném generátoru. V rámci práce je vytvořen přípravek, který slouží jako univerzální nástroj při experimentech s generátorem. Na závěr práce je model aplikován při analýze výtěžnosti energie z lidské chůze a krátce je představena modifikace modelu.
|
|
|
Chování feroelektrik v teplotní oblasti
Czanadi, Jindřich ; Polsterová, Helena (oponent) ; Rozsívalová, Zdenka (vedoucí práce)
Předložená práce popisuje vlastnosti a využití feroelektrických materiálů, které mají uplatnění v elektronickém a elektrotechnickém průmyslu. Práce pojednává o chování feroelektrik v teplotní oblasti. Bylo navrženo vhodné pracoviště a jeho funkčnost byla ověřena na vybraných vzorcích feroelektrik v závislosti teploty na složkách komplexní permitivity.
|
|
|
Flexibilní generátory elektrické energie
Tesařová, Tereza ; Holcman, Vladimír (oponent) ; Tofel, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá výzkumem flexibilních materiálů k produkci elektřiny za předchozí elektrizace pomocí vytipovaných nábojových budičů blízkého okolí, ve kterém se flexibilní generátory momentálně nachází, čímž dochází k přeměnám energie z jedné na druhou, aniž bychom potřebovali dodávat umělé napájení ze sítě či jiného příslušenství. V reálné aplikaci se počítá se zdroji přirozeně se vyskytujícími, bez nutnosti řídit jejich stavový moment, který se reguluje právě specifickou dochvilností daného prostředí, v závislosti na charakteru aktuální dynamiky jevů vybraného působiště. Výsledný nábojový dipól se odvíjí od mechanismu zelektrování přítomnými vnějšími faktory, jejichž četnost a intenzita nejsou předem stanoveny, pouze statisticky předvídatelné, ale ne zaručeny. Proto se řadí mezi oblast tzv. energy harvesting, jejíž koncept vývoje generátorů energie alternativního původu postupně nahrazuje v přijatelné míře běžně užívané a zatěžující prostředky získávání elektrické energie – alespoň tam, kde je to místně uskutečnitelné a více než komfortní a vhodné.
|
|
|
Návrh zařízení pro testování piezokompozitních senzorů
Zlámal, Radim ; Chalupa, Jan (oponent) ; Kšica, Filip (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce popisuje návrh a následné sestavení zařízení pro testování senzorů MFC. V první části jsou sepsány podstatné teoretické poznatky týkající se hlavních vlastností senzorů, včetně jejich popisu a porovnání s dalšími druhy piezoelektrických materiálů. Dostupné metody k měření odezvy ze senzoru jsou postupně uvedeny a srovnány podle způsobu namáhání (tah/tlak, ohyb, krut). Druhá část se zabývá realizací zařízení na základě zvoleného fyzikálního principu zatěžování testovaného vzorku, na kterém je senzor pevně uchycen. Konstrukce zařízení je navržena a upravena podle vstupních požadavků a okrajových podmínek u ohybu. Hardware i software jsou vybrány pro simulaci konkrétní formy mechanického zatížení. Poslední část se věnuje statickému měření deformací na vzorku za využití nábojového zesilovače a modelování různých dynamických cyklů snímaných zužitkováním zátěžného odporu. Napěťový signál ze senzoru je přepočítán na přetvoření, které je dále pro kontrolu správnosti měření převedeno na průhyb, a nakonec je posouzena funkčnost celého zařízení.
|
|
|
Přesné řízení piezoaktuátorů
Hurdálek, Tomáš ; Šifta,, Radim (oponent) ; Urban, František (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá možností proudového a napěťového řízení piezoaktuátorů z pohledu řízení optických filtrů pro přelaďování optického spektra. Nejdříve je snaha objasnit základní fyzikální jevy, které úzce souvisí s touto problematikou. Práce se dále věnuje jednotlivým typům piezoaktuátorů a zdůvodňuje, který je pro aplikaci nejvhodnější. Pozornost je věnována také vysvětlení jednotlivých možností řízení. Bylo provedeno srovnání dostupných driverů. Byla provedena měření, simulace a testování různých zapojení kritických částí driveru. Na základě toho byl vyvinut proudový driver a proudový zdroj pro jeho napájení. Zařízení bylo zkonstruováno a otestováno.
|
|
|
Piezoelektrické nanovlákenné materiály pro nositelnou elektroniku
Frolíková, Štěpánka ; Škarvada, Pavel (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem výrobních parametrů na morfologii PVDF nanovláken vyrobených elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákna jsou obecně velmi využívaný materiál, mohou mít i piezoelektrické vlastnosti, což jim přináší specifické spektrum využití, např. v biosenzorech. Výroba nanovláken byla realizována pomocí elektrostatického zvlákňování. Ke zkoumání morfologie a povrchových vlastností se využíval rastrovací elektronový mikroskop. Cílem práce je porovnat vlastností PVDF nanovláken vyrobených za různého nastavení výrobních parametrů.
|
host ::
RSS.