|
|
Study of microstructure evolution during intermediate stage of sintering of advanced ceramic materials
Jemelka, Marek ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
The primary goal of this master’s thesis was the description of the dependence of a critical density (i. e. the density when tubular pores completely turn to isolated closed pores) and average grain size at this density on different heating rates of intermediate stage sintering process. The obtained results are highly important, e. g. for producing of transparent ceramic armors, high-performance cutting tools or dense bone and joint implants, because they provide information for selection of the most suitable sintering approach in order to obtain pre-sintered samples with critical density and minimal average grain size for subsequent capsule-free post-HIP process. It has been found that for all studied oxide materials (alumina, tetragonal zirconia and cubic zirconia) the critical density is not significantly dependent on heating rate in the range of 2°C/min to 200°C/min and the average values of critical densities are 96.3 %, 92.4 % and 93.0 % for alumina, t-zirconia and c-zirconia, respectively. Previous literature results showed that the critical density is also not dependent on the green body microstructure, therefore, we can conclude that the critical density seems to be a material constant depending on the dihedral angle of the material. The sintering trajectories (the dependence of the average grain size on relative density) were evaluated for all three heating rates (2, 10 and 200°C/min followed by 5min dwell time) as well as for so-called long-dwell sintering (5-10 hours at low sintering temperatures). The results did not explore any new approach leading to decrease of the grain size at the critical density, so the widely used conventional presintering (10°C/min, 5 min dwell time) remains the appropriate method to reach the optimal microstructure prior to post-HIP process.
|
|
|
Korozní degradace hořčíkových slitin v SBF roztocích
Ročňáková, Ivana ; Horynová, Miroslava (oponent) ; Doležalová Weissmannová, Helena (vedoucí práce)
Hořčíkové slitiny jsou v současnosti, z důvodu kombinace dobrých mechanickým vlastností a nízké hustotě hořčíku, používány v mnoha odvětvích lidské činnosti, hlavně v leteckém a automobilovém průmyslu. V poslední době je ovšem věnována pozornost také možnosti použití hořčíkových slitin v oblasti medicíny, zejména díky chemickým vlastnostem hořčíku. Diplomová práce je zaměřena na hodnocení korozního chování slitiny AZ31 a slitiny AZ61 v SBF roztocích, což jsou roztoky simulující tělní tekutiny. Slitiny byly podrobeny imerzní zkoušce v Hankových roztocích pro časové rozpětí 24 až 1008 hodin. Proces koroze byl hodnocen v závislosti na několika faktorech: složení slitiny, čas a změny pH. V práci je také detailně popsána metodika stanovení hořčíku a zinku metodou plamenové absorpční spektrometrie (F AAS). Stanovení hliníku bylo provedeno metodou atomové absorpční spektrometrie s elektrotermickou atomizací (ET AAS).
|
|
|
Analýza distribuce toku v systémech s hustými svazky trubek
Babička Fialová, Dominika ; Dohnal, Miloslav (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
U zařízení na výměnu tepla s hustými svazky trubek je potřeba zajistit rovnoměrné rozdělení pracovní látky napříč svazkem, aby se předešlo různým provozním potížím. Tato práce se proto zaměřila na analýzu proudění v trubkovém prostoru těchto zařízení. CFD simulace byly provedeny u sady různých systémů s distribucí do prostředí s konstantním tlakem. Jednotlivé modely se lišily hustotou svazku, jeho velikostí, uspořádáním a průměry jednotlivých trubek. Pracovní látkou byl ve většině případů vzduch, nicméně část modelů byla testována také s vodou. Analýzou dat získaných ze simulací v programu ANSYS Fluent byl dále zkoumán vliv zmíněných parametrů na nerovnoměrnost rozdělení toku a na tlakovou ztrátu ve svazku. Regresní model nezamítl na standardní hladině významnosti hypotézu závislosti nerovnoměrnosti distribuce toku na hustotě a velikosti svazku a plošné hustotě výtoku. V případě tlakových ztrát pak byly zamítnuty všechny parametry kromě plošné hustoty výtoku.
|
|
| |
|
|
Vývoj strategie 3D tisku mědi metodou Laser Powder Bed Fusion
Kryšpín, Vojtěch ; Vaverka, Ondřej (oponent) ; Malý, Martin (vedoucí práce)
Měď má pro svou výbornou kujnost, elektrickou a tepelnou vodivost široké uplatnění v leteckém, elektrotechnickém nebo například teplárenském průmyslu. Proto v kombinaci s moderními výpočetními technologiemi, jako je topologická optimalizace, má její aditivní výroba velký potenciál. Tato práce se zaměřovala na aplikaci doplňkových strategií remelting a recoating s jejichž pomocí se podařilo vyrobit vzorky o relativní hustotě nad 99,1 %. Tiskové parametry doplňkových strategií nejúspěšnějších vzorků byly LP = 400 W, LV = 400 m·s-1 a HD = 0,01 mm.
|
|
|
Porovnání omezovačů lokalizace
Květoň, Josef ; Vořechovský, Miroslav (oponent) ; Eliáš, Jan (vedoucí práce)
Předkládaná práce porovnává dva přístupy k zajištění konstantního uvolňování energie při šíření trhliny v konečněprvkostním modelu. Je totiž prokázáno, že výsledky modelů jsou závislé na hustotě sítě konečných prvků. Následující dva přístupy takovou závislost eliminují odlišným způsobem. Model pásu trhlin (crack band model) upravuje poměrné přetvoření v konstitutivních zákonech prvků v závislosti na lomové energii. V nelokálním modelu se konstitutivní zákony neupravují, ale poškození v integračních bodech nejsou závislé pouze na poměrných přetvořeních v daném integračním bodě, ale také na poměrných přetvořeních v integračních bodech v okolí. Tyto přístupy jsou aplikovány na model tříbodového ohybu na různých sítích konečných prvků. Různost sítí spočívá nejen v rozdílných rozměrech konečných prvků, ale také v jejich uklonění. Přístupy jsou na nich vzájemně porovnány.
|
|
|
Knihovna se shlukovacími metodami
Riša, Martin ; Homoliak, Ivan (oponent) ; Košík, Michal (vedoucí práce)
Cílem této práce je vytvoření knihovny s vybranými shlukovacími metodami, porovnání jejich efektivity a vlastností testováním pro rozličné vstupní soubory dat. Cílem tohoto testování je určení efektivity jednotlivých metod a výhodnosti nebo případné nevýhodnosti metod pro shlukování obecných vstupních dat nebo vstupních dat specifických tvarů. V textu práce jsou také zdokumentovány etapy vývoje této knihovny.
|
|
|
Přesné lití odlitků ze slitin TiAl
Umshaus, Josef ; Malec, Silvestr (oponent) ; Zemčík, Ladislav (vedoucí práce)
Intermetalické slitiny gama TiAl patří díky svým výborným mechanickým vlastnostem a nízké hustotě k perspektivním materiálům budoucnosti. Tato slitina však naráží pro širší rozšíření do praxe na obtížnost výroby a zpracování. Mezi nevýhody patří i její špatná zabíhavost. Tato práce se zabývá možnostmi zlepšování zabíhavosti slitin TiAl pomoci odstředivého odlévání se zaměřením na oběžná kola turbodmychadel. V experimentální části bylo dosaženo odlití zdravých odlitků.
|
|
|
Processing of Electroceramic Materials for Advanced Applications
Kachlík, Martin ; Petzelt, Jan (oponent) ; Bartoníčková, Eva (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
The doctoral thesis is focused on processing of advanced ceramic materials with interesting physical properties. The materials were prepared by solid-state resp. hydrothermal syntheses. The first investigated material described in this work is EuTiO3 perovskite ceramics. Absence of thermodynamic data of this system led to extensive experimental research of proper processing conditions. Three mixtures of different powder precursors (Eu2O3 with Ti2O3 resp. TiO2 – rutile or anatase) were homogenized by planetary ball mill and formed by isostatic pressure of 300 MPa. These cylindrical green bodies were sintered conventionally in reducing atmospheres (Ar + 7 % H2 resp. pure H2) or by Spark Plasma Sintering (SPS). The influence of the sintering technique, temperature, atmosphere composition and dwell time on final density and phase purity was discussed. The investigation resulted in successful processing of phase pure EuTiO3 ceramic with relative density higher than 95 % of theoretical density (%TD). According author’s best knowledge, it is up to now the best bulk EuTiO3 ceramic sample. The importance of this achievement is also declared by four publications in respected journals where the properties of these samples were presented. The infra-red reflectivity spectra of prepared materials were compared with data from literature. It was proven that only single phase samples with low content of porosity are suitable for establishing their real (undistorted) physical properties. The next research was aimed on processing of Eu0.5Na0.5TiO3 ceramics by hydrothermal syntheses (HTS). The HTS were performed in highly alkaline environment of NaOH resp. KOH solution at temperature range 220 – 250 °C. The experiments with varied precursors (EuCl3 and TiCl4) and reductant agent concentrations led to processing of pure Eu0.5Na0.5TiO3 perovskite ceramic powder with submicron cubic particles. Another titanate - MgTiO3 - was synthetized by solid-state reaction from MgO and TiO2 powder mixtures. The mixtures were mechanically activated in ball mill for 0, 10, 40, 80 resp. 160 min. The green bodies were formed by isostatic pressure of 300 MPa and sintered by two different approaches. The first batch of samples was sintered by two-step sintering technique at 1300 °C (30 min) and 1200 °C (20 h). The second set was sintered conventionally at 1300 °C resp. 1400 °C for 30 min and post-sintered by Hot Isostatic Press (HIP) at 1200 °C resp. 1280 °C. The phase pure MgTiO3 samples with relative density higher than 93 %TD were reached after post-sintering by HIP at 1280 °C for 3 hours in Ar atmosphere and pressure of 200 MPa. The last studied material was Ba(Ca)Ti(Zr)O3 lead-free piezoceramics, which was prepared by solid-state reaction from powder mixtures milled by planetary ball mill at different conditions. The pressure-less sintering of isostatically pressed bodies (300 MPa) at 1200, 1300, 1400 resp. 1500 °C for 1 h in air was performed. The processing condition needed for single phase perovskite Ba0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3 ceramics with required microstructure were studied. The single phase Ba(Ca)Ti(Zr)O3 sample with relative density 96 %TD was successfully prepared. Our results proved the importance of careful choice of the processing techniques and their variables for reaching of desired microstructure and phase composition of advanced electroceramics and therefore for proper evaluation of their physical properties.
|
|
|
Lokalizace zařízení pomocí BLE rámců
Tsevelnyam, Amgalanbayar ; Číž, Radim (oponent) ; Sysel, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá lokalizací objektů nebo osob uvnitř budovy tzv. indoor lokalizace pomocí Bluetooth Low Energy. Výstupem práce je zjištění přesnosti lokalizační metody Jedna nejbližší zóna na hustotě lokalizační sítě, implementace metody Trilaterace a zjištění přesnosti této metody na hustotě lokalizační sítě.
|
host ::
RSS.