|
| |
|
|
Powder Metallurgy and Fundamentals of Sintering Process
Foltýnek, Jaroslav ; Pouchlý, Václav (referee) ; Čelko, Ladislav (advisor)
The bachelor thesis deals with the powder metallurgy and sintering process of metallic materials. The work is a recherche on this topic and includes a basic comprehensive insight into the entire production process consisting of the overview on the material powder processing techniques, introduction of the basic parameters of sintering process and mechanisms involved during sintering influencing the final compact product formation. The sintering process is in work divided into two basic categories, solid state and liquid-phase sintering.
|
|
|
Technology of Galvanic Anodization of Non-ferrous Materials and Its Alloys
Remešová, Michaela ; Hadraba,, Hynek (referee) ; Čelko, Ladislav (advisor)
The thesis is focused on the theoretical description of the technology of anodizing of aluminium, magnesium, zinc and their alloys. In this work, methods for formation of oxide layers and the used chemical processes are described in detail. The experimental part of this work deals with formation of oxide layers on aluminium, magnesium and zinc of high purity under different conditions. Oxide layers of different thicknesses were created on all three experimental materials. Aluminium was anodized in a bath of 10% H2SO4, magnesium in the bath of 1 mol/dm3 NaOH, and zinc in the bath of 0.5 mol/dm3 NaOH. Processes were carried out at laboratory temperature. On the aluminium, continuous oxide layer was formed. Furthermore rule "312" was verified, that can indicatively be used for calculating the thickness of the resulting oxide layer on the aluminium. When using lower current of 0.08 and 0.2 A for magnesium anodizing, dark colored layer was created comparing to higher current of 0.5 A. More rough appearance of the oxide layer was produced with increasing voltage. Further, it was observed for magnesium that the resulting layer comprises of two sublayers. For zinc, black colored layer was created when the voltage 20 V and current from 0.4 to 0.5 A were used. In the layer, two sublayers were also observed. For lower voltage and current (0.05 A, 0.17 V), formation of the oxide layer on the zinc does not occur, but the crystallographic etching was observed.
|
|
|
Low cycle fatigue of nickel superalloy IN713LC with TBC layer at high temperatures
Machala, Jan ; Čelko, Ladislav (referee) ; Juliš, Martin (advisor)
This thesis deals with the low cycle fatigue nickel-based superalloy IN713LC with applied TBC barrier at high temperature. The theoretical part is divided into four sections. The first one focuses on description of fatigue damage. The second one provides the basic characteristics of nickel-based superalloys. The third section describes the use of the surface layers - diffusion layers and thermal barriers and the fourth section deals with the influence of these layers on fatigue properties. Experimental part is focused on the evaluation of low cycle fatigue tests and on the explanation of the mechanisms of initiation and propagation of fatigue cracks. For the experimental part, fatigue samples were prepared by vacuum precision investment casting. TBC barrier was applied by atmospheric plasma spraying and consists of two sublayers - the lower metallic bond coating type CoNiCrAlY and top ceramic coating type YSZ. Low cycle fatigue tests were conducted under strain control at controlled temperature of 900 ° C. Fractographical analysis of fracture surfaces was carried out by using light and electron microscopy. Effect of applied barrier to fatigue life was determined - the parameters of Manson-Coffin and Basquin curve. A cyclic stress-strain curve was also obtained. The curves softening / hardening and number of transit cycles were determined. The obtained parameters and values from fatigue tests were compared with available data from fatigue tests of superalloy IN713LC without the layer, as applied AlSi type diffusion layer, at high temperatures. The initiation site on the fracture surfaces was determined within the fractographic evaluation and the influence of the layer on the initiation and propagation of fatigue cracks was discussed. A helpful tool was the assessment of longitudinal sections using scanning electron microscopy.
|
|
|
Structure and Properties of Sintered Tungsten Carbides
Novotná, Hana ; Klakurková, Lenka (referee) ; Čelko, Ladislav (advisor)
This bachelor thesis deals with the structure and properties of sintered tungsten carbides. The literature review section concerns the development of sintered carbides, their composi-tion and structure, different types of carbides, the steps of the production of sintered car-bides, sintering technology and alternative materials for cutting tools. The experimental section deals with composition of WC-Co and is ascertained by the dependency coercivity on WC grain size and also on cobalt content. This work describes the measurement of WC grain size and measurement of the coercivity, one of the fundamental properties of sintered carbides.
|
|
| |
|
|
Advanced hydrophobic and hydrophilic surface treatments for non-nuclear energetics
Komarov, Pavel ; Ctibor,, Pavel (referee) ; Pawlowski, Lech (referee) ; Čelko, Ladislav (advisor)
V současnosti lze zaznamenat zvýšený zájem o studium pevných povrchů se specifickou smáčivostí (hydrofilní/superhydrofilní a hydrofobní/superhydrofobní) s ohledem na širokou škálu jejich potenciálních aplikací, mezi které patří například snížení aerodynamického odporu, ochrana proti námraze/odmrazování, korozní odolnost, ochrana proti biologickému znečištění, schopnost samočištění povrchů, apod. Způsoby přípravy takových povlaků však zahrnují sofistikované vícestupňové postupy, které jsou nákladné a neposkytují dostatečnou odolnost hydrofilního/hydrofobního chování takto modifikovaného povrchu. Předkládaná disertační práce je zaměřena na (i) vývoj technologického způsobu výroby hydrofilních/hydrofobních povlaků z materiálů odolných proti opotřebení s využitím technologie žárového nástřiku; a (ii) studium připravených povlaků, analýza jejich mechanických vlastností a kvality smáčivosti jejich povrchu. První část práce obsahuje úvod do teorie smáčivosti, volné povrchové energie, hydrofilních/superhydrofilních a hydrofobních/superhydrofobních povrchových úprav a přehled technologií žárových nástřiků. V rámci druhé, experimentální, části byly připraveny povlaky na bázi Al2O3, Cr2O3-SiO2-TiO2, YSZ a WC-Co-Cr a analyzováno jejich smáčivé chování s ohledem na topografii jejich povrchu. Dále byly studovány povlaky YSZ s lamelární a kolumnární mikrostrukturou, s ohledem na posouzení vlivu struktury povlaku na smáčivé chování. Prezentován je zde rovněž modifikovaný povlak s využitím vysokofrekvenčního plasmatu. V závěrečné fázi experimentů byly použity tři rozdílné prášky na bázi WC-Co-Cr pro výrobu povlaků odolných proti opotřebení s tzv. více stupňovou povrchovou topografií povrchu této aktivity. V rámci bylo zjištěno, že kombinace hrubého prášku s ultra jemnými (~500 nm) WC částicemi umožňuje vznik optimální povrchové topografie s velmi vysokou hydrofobností, kterou lze dále optimalizovat do superhydrofobního stavu pomocí dodatečné modifikace olejem na bázi Si. V poslední části práce byla u tohoto typu povlaku stanovena odolnost smáčivosti vzorků WC-Co-Cr pomocí testu odezvy na otěr v abrazivní suspenzi a testu odolnosti vůči kavitační erozi.
|
|
|
Structure and properties of Hydroxyapatite-Magnesium composites produced by the means of current assisted infiltration sintering
Casas Luna, Mariano ; Obrtlík,, Karel (referee) ; Georgarakis, Konstantinos (referee) ; Čelko, Ladislav (advisor)
Hořčík a kompozity fosforečnanu vápenatého jsou slibnými materiály pro biodegradabilní a nosné implantáty určené pro regeneraci kostí. Předložená práce je zaměřena na návrh, zpracování a charakterizaci vnitřně propojených kompozitů hořčíku s fosforečnanem vápenatým (Mg/CaP). Fosforečnany vápenaté jako jsou hydroxyapatit (HA), kalcium-deficitní hydroxyapatit (CDHA) a fosforečnan vápenatý (TCP) byly syntetizovány a použity pro výrobu skafoldů s kontrolovanou porozitou pomocí metody robocastingu. Byly připraveny porézní předlisky s ortogonální mřížkou a s vnitřními makropóry o velikosti ~500 µm, které byly následně slinovány za teploty 1100 °C po dobu 5 hodin. Vnitřně propojené Mg/CaP kompozity byly připraveny infiltrací čistého hořčíku a hořčíkových slitin obsahujících malá množství vápníku nebo zinku, například 0,2 hm.% vápníku a 1 hm.% zinku do porézních keramických skafoldů. Infiltrace byla provedena pomocí námi vyvinuté a nově popsané metody známé jako “Proudem asistovaná slinovací infiltrace” (z angl. Current Assisted Metal Infiltration (CAMI)). CAMI metoda umožňuje do 15 minut infiltrovat porézní keramický předlisek roztaveným kovem. Pulzujícím elektrickým proudem bylo dosaženo rychlého tavení a následného tuhnutí Mg/CaP kompozitů. Fyzikálně-chemické vlastnosti finálních vnitřně propojených kompozitů byly stanoveny pomocí rastrovací elektronové mikroskopie, počítačové mikro-tomografie, rentgenové difrakční analýzy a optické mikroskopie za účelem stanovení fázové distribuce a interakce mezi materiály. Kromě toho byla u připravených kompozitů hodnocena jejich mechanická pevnost v tlaku, degradační rychlost pomocí různých metod a biokompatibilita spolu s pokusem o uvedení těchto typů materiálů jako potenciálních degradabilních biomateriálů určených pro výrobu desek a/nebo šroubů pro ortopedické aplikace.
|
|
| |
|
|
Structure and Properties of Coatings Produced by PVD Technology
Doubrava, Marek ; Horynová, Miroslava (referee) ; Čelko, Ladislav (advisor)
The submitted work is focused on study of 3rd generation DLC films produced by Platit a.s. company. Thin films are deposited utilizing filtered cathodic vacuum arc process (FCVA). The main goal of thesis was to find out the influence on film properties, caused by change of the substrate holders with different heat dissipation. The change of the substrate holders is motivated purely by economical effort to increase productivity of the deposition process. Teoretical part of the thesis is about the principles of PVD deposition process, characterization of the thin films, DLC thin films and materials used for cutting tools. Experimental part includes description of devices used for specimens analyses, including also the description of measuring process and used conditions. Acquiered results, not only the thin film thickness, adhesion or amount of sp^3 bonds, match with expected results.
|
guest ::
