|
|
Víceprvkové systémy biomateriálů na bázi hořčíku a zinku
Hasoňová, Michaela ; Nový, František (oponent) ; Vojtěch, Dalibor (oponent) ; Doležal, Pavel (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá základním výzkumem v oblasti materiálů z čistých Zn prášků a binárních směsí na bázi Mg, Zn a Ca připravených práškovou metalurgií. V teoretické části jsou shrnuty obecné principy a metody práškové metalurgie, stručný popis struktury a vlastností Mg, Zn a Ca a nejnovější výzkum v oblasti jejich zpracování se zaměřením na práškovou metalurgii. Experimentální část se zaměřuje na přípravu materiálů z jemnějších a hrubších částic Zn lisováním za tepla při teplotě 300 a 400 °C za tlaku 100, 200, 300, 400 a 500 MPa. Binární směsi na bázi Mg s přídavkem Zn nebo Ca byly připraveny lisováním za tepla v pevné fázi (300 °C) a lisováním za tepla částečně v tavenině (400 °C, 450 °C v případě Mg- Ca systém) při tlaku 500 MPa. Binární směsi na bázi Zn s přídavkem Mg nebo Ca byly připraveny lisováním za tepla částečně v tavenině (400 °C) za tlaku 500 MPa. Připravené materiály byly hodnoceny z hlediska mikrostruktury, prvkového a fázového složení, mikrotvrdosti, pevnosti v ohybu a fraktografie. Výsledky ukázaly, že v případě materiálů z čistých prášků Zn bylo dosaženo lepší kombinace pevnosti v ohybu a průhybu v případě jemnějšího Zn prášku, a to u materiálu připraveného při teplotě 400 °C a tlaku 500 MPa. V případě směsí bylo nejlepšího spojení mezi částicemi prášku dosaženo v případě materiálu na bázi jemnějšího Zn prášku s 0,5 hm. % Mg, což mělo významný vliv na dosažené hodnoty pevnosti v ohybu a průhyb. Obsah přísadového prášku měl zásadní vliv na strukturu a fázové složení připravených materiálů, zatímco podmínky přípravy ovlivňovali dosažené pevnostní charakteristiky a charakter lomu.
|
|
|
ELECTROCHEMICAL CHARACTERISTICS OF ADVANCED MAGNESIUM ALLOYS PROCESSED BY POWDER METALURGY
Minda, Jozef ; Nový, František (oponent) ; Stoulil, Jan (oponent) ; Hadzima,, Branislav (vedoucí práce)
The subject of the present dissertation is basic research in the field of advanced magnesium-based materials with high potential for medical applications prepared by powder metallurgy. These materials are evaluated in terms of corrosion behaviour in corrosive media by chemical composition and set conditions simulating the physiological environment of the human body (Hank's Balanced Salt Solution was used in this work). The aim is to analyze the influence of the processing parameters, chemical composition and structure on electrochemic characteristics of theprepared materials. For this purpose, a deeper of the the corrosion behavior, to obtain electrochemical characteristics and to investigate the degradation properties of the studied materials by means of electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning electron microscopy (SEM), with elemental analysis by energy-dispersive spectroscopy (EDS) and other complementary methods. The materials for the experiments are prepared using powder metallurgy, which allows the formation of composites with compositions that do not match conventional manufacturing technologies. Thus, pure Mg samples were prepared at process parameters with pressing pressures of 100 and 500 MPa at 400 °C and also samples pressed at 500 MPa and room temperature were tested. Furthermore, MgZn composites prepared at a pressing pressure of 500 MPa and a temperature of 300 °C with a Zn content of 1, 5, 10 and 15 wt.% or MgZn composites pressed at a pressure of 500 MPa and a temperature of 400 °C with a Zn content of 1, 5 and 10 wt.%. Composites of the Mg-hydroxyapatite binary system pressed at 500 MPa and 400 °C with hydroxyapatite contents of 10, 20, 30 and 40 wt.% were also studied. The degradation mechanisms of these materials were investigated using the above mentioned methods and the basic electrochemical parameters and their evolution during the time of exposure were determined. From the results, the influence of process parameters, chemical composition and the corrosive environment itself on the studied materials is evaluated. Several materials that appear to be most suitable for the medical application are described and the causes of degradation behaviour at the level of the structure of the materials and their electrochemical interaction with the corrosive environment are also discussed in the dissertation thesis. Compaction and densification positively influenced pure Mg samples, where samples pressed at 500 MPa and 400 °C are further selected as reference material. Increasing Zn content positively electrochemically affects the corrosion resistance of MgZn series of samples pressed at 500 MPa and 300 °C, on the contrary, in the combination of electrochemical - microgalvanic and structural effects, low Zn content is optimal for MgZn composites pressed at 500 MPa and 400 °C. For Mg-hydroxyapatite materials, in agreement with the literature, it was shown that the most stable corrosion product layers with the best corrosion properties and evolution in time are formed for samples with hydroxyapatite content up to 10 wt.%.
|
|
|
Microstructural investigations of novel high entropy alloys
Vlasák, Tomáš ; Čížek, Jakub (vedoucí práce) ; Nový, František (oponent) ; Moreira, Afonso (oponent)
Slitiny s vysokou entropií představují nový směr v materiálovém výzkumu. V této práci byly zkoumány čtyři nové slitiny (konkrétně NbTaTiZr, HfNbTaTiZr, HfNbTiVZr and HfNbTaTiVZr). Jejich mikrostruktura a mechanické vlastnosti byly studovány jak ve stavu po odlití, tak ve stavu po vyžíhání. Je ukázáno, že jejich zpevnění je způsobeno pokřivením tvaru jejich krystalové struktury, což je výsledkem náhodného obsazení pozic atomy různých prvků s různými atomovými poloměry. Navíc výzkum za pomoci pozitronové anihilace ukázal, že pozitrony aktivně vyhledávají otevřené objemy v intersticiálních oblastech přidružených ke křivostem v krystalové struktuře, a tím pádem pokřivení krystalové struktury může být popsáno pozitronovými dobami života.
|
|
|
Investigation of titanium alloys using neutron diffraction
Németh, Gergely ; Mathis, Kristián (vedoucí práce) ; Nový, František (oponent) ; Seiner, Hanuš (oponent)
Název práce: Studium slitin titanu s využitím neutronové difrakce Autor: Gergely Németh Katedra: Katedra fyziky materiálů Vedoucí disertační práce: prof. RNDr. Kristián Mathis, Ph.D., DrSc., Katedra fyziky materiálů Abstrakt: Titan grade 2 byl zpracován vícery průchody kontinuální metodou protlačování lomeným kanálem stejného průřezu (CONFORM ECAP) a po každém průchodu navíc rotačním kováním. Pole zbytkové deformace ve vzorcích zpracované pouze CONFORM ECAP-em bylo studované skenem neutronové difrakce. Za účelem objasnění mikroskopického pozadí a vypočítání souvisejícího pole zbytkového napětí byla lokální mikrostruktura podrobně prozkoumaná různými experimentálními technikami. Mikrostruktura a deformační chování rotačně kovaných vzorků byly zkoumány transmisním elektronovým mikroskopem a in-situ neutronovou difrakcí během stlačení. Výsledky analýz naznačili, že gradienty mikrostruktury byly přítomny v materiálu jako důsledek nehomogenní deformace během CONFORM ECAP-u. Tyto gradienty byly identifikovány jako hlavním důvodem přítomnosti zbytkových napěťových polí. Rozložení napěťových polí vypočítané na základě mikrostrukturních parametrů byla v korelaci s výsledky simulací. Dodatečné rotační kování mělo za následek nanokrystalickou strukturu zrn s rostoucí homogenitou odpovídající zvyšujícímu se počtu...
|
|
|
Víceprvkové systémy biomateriálů na bázi hořčíku a zinku
Hasoňová, Michaela ; Nový, František (oponent) ; Vojtěch, Dalibor (oponent) ; Doležal, Pavel (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá základním výzkumem v oblasti materiálů z čistých Zn prášků a binárních směsí na bázi Mg, Zn a Ca připravených práškovou metalurgií. V teoretické části jsou shrnuty obecné principy a metody práškové metalurgie, stručný popis struktury a vlastností Mg, Zn a Ca a nejnovější výzkum v oblasti jejich zpracování se zaměřením na práškovou metalurgii. Experimentální část se zaměřuje na přípravu materiálů z jemnějších a hrubších částic Zn lisováním za tepla při teplotě 300 a 400 °C za tlaku 100, 200, 300, 400 a 500 MPa. Binární směsi na bázi Mg s přídavkem Zn nebo Ca byly připraveny lisováním za tepla v pevné fázi (300 °C) a lisováním za tepla částečně v tavenině (400 °C, 450 °C v případě Mg- Ca systém) při tlaku 500 MPa. Binární směsi na bázi Zn s přídavkem Mg nebo Ca byly připraveny lisováním za tepla částečně v tavenině (400 °C) za tlaku 500 MPa. Připravené materiály byly hodnoceny z hlediska mikrostruktury, prvkového a fázového složení, mikrotvrdosti, pevnosti v ohybu a fraktografie. Výsledky ukázaly, že v případě materiálů z čistých prášků Zn bylo dosaženo lepší kombinace pevnosti v ohybu a průhybu v případě jemnějšího Zn prášku, a to u materiálu připraveného při teplotě 400 °C a tlaku 500 MPa. V případě směsí bylo nejlepšího spojení mezi částicemi prášku dosaženo v případě materiálu na bázi jemnějšího Zn prášku s 0,5 hm. % Mg, což mělo významný vliv na dosažené hodnoty pevnosti v ohybu a průhyb. Obsah přísadového prášku měl zásadní vliv na strukturu a fázové složení připravených materiálů, zatímco podmínky přípravy ovlivňovali dosažené pevnostní charakteristiky a charakter lomu.
|
host ::
RSS.