|
|
Effect of sub-micrometer structural features on rheology of polymer nanocomposites
Lepcio, Petr ; Chodák,, Ivan (oponent) ; doc.Ing.Marián Lehocký, Ph.D. (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Polymer nanocomposites (PNCs) hold a great promise as future lightweight functional materials processable by additive manufacturing technologies. However, their rapid deployment is hindered by their performance depending strongly on the nanoparticle (NP) spatial organization. Therefore, the ability to control the nanoparticle dispersion in the process of PNCs preparation is a crucial prerequisite for utilizing their potential in functional composites. This work investigates solution blending of PNCs in a model glass forming polymer matrix, a bulk processing technique of a tailored NP spatial organization controlled by structural and kinetic variables of the preparation protocol. The presented results describe the differences between nanoparticle induced changes on the rheological behavior of a polystyrene solution under large amplitude oscillation shear (LAOS). High-affinity OP-POSS NPs seem to interact with the PS at low filler loadings and form stiffened aggregates, whereas low-affinity OM-POSS NPs remained rather uninvolved in the polymer deformation at these conditions. Furthermore, an interest was focused on the impact of the blending solvent on the NP spatial arrangement in silica/PMMA and silica/PS nanocomposites, which has already been suggested as the controlling parameter of the solid-state structure. An emphasis was put on the qualitative differences between “poorly dispersed” NP arrays which, by combination of rheological assessment and structural analysis (TEM, USAXS), were identified as chain bound clusters and two types of aggregates, one of thermodynamic and the other of a kinetic origin, which are characterized by substantially distinct formation kinetics and mismatched properties compared to individually dispersed NPs and each other. The currently observed types of NP dispersion were quantitatively linked with their rheological properties during the solution blending step and the amount of polymer adsorption and depletion attraction. The results were compared to the PRISM theory. Finally, the importance of NP spatial organization was demonstrated on the comparison of glass transition temperatures of various structures at constant chemical composition.
|
|
|
Polykrystalická keramika transparentní pro viditelné a infračervené vlnové délky
Veselý, Jan ; Maca, Karel (oponent) ; Trunec, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou průhledných keramických plátů vyrobených ze sub-µm prášku oxidu hlinitého. Zhutnělá keramická tělesa jsou připraveny ultrafialovým (UV) vytvrzováním UV vytvrzovací pryskyřice obsahující keramický prášek s následným vypálením organické složky za zvýšené teploty. Vysoká relativní hustota takto vypálených těles je nezbytná ke snížení smršťování během následujícího slinovacího procesu. Proto jsou použity vysoce plněné disperse obsahující > 57 obj.% keramických částic. K dosažení transparentního chování, porozita uvnitř plátů musí být úplně odstraněna. Proto jako závěrečné operace je použito isostatického stlačování za zvýšené teploty. Nakonec jsou prezentovány měření světelné propustnosti a tvrdosti. Možnosti výroby mikrostruktur s vysokým rozlišením za použití bezmaskové litografie a návrhy na použití UV vytvrzovací metody pro produkci tvarově náročných 3D struktur jsou krátce zmíněny.
|
|
|
Nelineární jevy v optických vláknech
Burian, Radek ; Horváth, Tomáš (oponent) ; Münster, Petr (vedoucí práce)
Téma práce je popis nelineárních jevů v optickém vlákně. V teoretické části je rozebrán princip přenosu světla skrze optické vlákno. Okrajově jsou rozebrány optické součástky, vlákna a jejich parametry. Kromě nelineárních jevů jsou popsány i lineární jevy, jako například útlum, rozptyly, disperze. Z hlediska nelineárních jevů práce popisuje jevy druhého řádu, konkrétně Generace druhé harmonické (SHG), Generace součtové a Rozdílové frekvence (SFG a DFG), třetího řádu, mezi ně patří Kerrův jev, Generace třetí harmonické (THG), Vlastní fázová modulace (SPM), Čtyřvlnné směšování (FWM), Křížová fázová modulace (XPM). Dále jsou v práci rozebrány nelineární rozptyly, Ramanův a Brillouinův rozptyl. V praktické části je simulován nelineární jev Čtyřvlnné směšování. Tento jev se z velké části objevuje v systémech DWDM, kde způsobuje přeslechy. Cílem našeho měření je jev prozkoumat a následně najít způsob jeho potlačení. Na základě simulace je sestavené reálné zapojení daného jevu. Kromě Čtyřvlnného směšování je sestaveno také zapojení pro stimulovaný Brillouinův jev. Výsledky simulace a obou měření jsou následně shrnuty a porovnány s teoretickými poznatky.
|
|
|
Návrh optického vláknového senzoru pro detekci vibrací
Janoušek, Adam ; Münster, Petr (oponent) ; Dejdar, Petr (vedoucí práce)
{Diplomová práce se zabývá detailním rozborem problematiky optických vláknových senzorů. Konkrétně jsou zde rozebrány optické vlákna, různé druhy senzorů a realizace optického vláknového senzoru a senzorického systému, který byl optimalizován a zpracovává data v reálném čase. V diplomové práci je také popsáno programovací prostředí LabView a použité komponenty včetně celého senzorického systému.
|
|
|
Matematická analýza a simulace přenosových parametrů optických vláken
Smrž, Jan ; Šporik, Jan (oponent) ; Tejkal, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou přenosových parametrů optických vláken, jejich vlastnostmi a způsobu výpočtu. V práci jsou uvedeny jednotlivé typy druhů optických vláken a jejich standardy. Je zde i popis spojení optických vláken různými metodami, včetně odchylek spojů. Dále jsou rozebrány vedlejší účinky vláken, disperze a útlum. Poslední část je věnována popisu programu, který byl součástí této práce. Program slouží pro výpočet přenosových parametrů optických vláken a ztrát vzniklých v optickém spojení.
|
|
| |
|
|
Static and dynamic properties of nanostructured magnetic materials
Vaňatka, Marek ; Wintz, Sebastian (oponent) ; Dijken, Sebastiaan van (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
During the last years, magnetic materials and nanostructures have been intensively studied for their applications in recording media and logic circuits. This work follows our ongoing research in this field and mainly focuses on the static and dynamic properties of nanostructured materials, e.g., NiFe, CoFeB, and YIG. The thesis starts with a theoretical introduction showing the basic description of micromagnetic systems, ferromagnetic resonance (FMR), and spin-waves, including the mathematical description of spin-wave dispersion relations. This is followed by the description of experimental methods. Then we present the first experimental part concerning the nucleation process of magnetic vortices, i.e., the transition from the saturated state into the vortex spin configuration while decreasing the magnetic field. Magnetic imaging methods are used, namely Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission X-ray microscopy. The results are correlated with electrical detection using the anisotropic magnetoresistance effect. The advantage of electrical measurements is their potential integrability into the microprocessor circuitry. In the results, we report that this process in nanometer- and micrometer-sized magnetic disks undergoes several phases with distinct spin configurations called the nucleation states. Moreover, we introduce the analysis of magnetic materials using a vector network analyzer (VNA), which is applied to the measurement of magnetic vortex resonance (evaluation of the gyrotropic frequency and the high-frequency modes as well), the ferromagnetic resonance of thin layers (extraction of basic magnetic material parameters), and propagating spin-wave spectroscopy (PSWS). Spin-wave spectroscopy is further developed to measure the dispersion relations of thin magnetic layers, which can serve as an essential characteristic used in the design of devices. Finally, we show a concept of an antenna device, separating the magnetic excitation from the sample itself, providing no need for electron lithography processes of the antenna fabrication onto the sample. This device has the form of a glass cantilever, on which the excitation antenna is fabricated, a connector, and a coupler. It is then placed on a tilt equipped x-y-z stage, and therefore it provides positionability to any place on the measured sample. The use of glass as the cantilever material enables navigation using a microscope and enables the use of optical detection methods, e.g., Brillouin light scattering (BLS) or Kerr effect.
|
|
|
Využití nanovláken ve střepu tradiční keramiky
Sedláček, Daniel ; Stančík,, Hynek (oponent) ; Sokolář, Radomír (vedoucí práce)
V této práci jsou shrnuty dosavadní poznatky o keramických kompozitech s nanovlákny. Doposud byla většina výzkumů zaměřena na vyztužování hi-tech keramiky, jako např. karbidy a nitridy, ovšem tradiční keramika v tomto zůstala pozadu. Vzhledem k zefektivňování výroby nanovláken a tudíž k poklesu cen se ovšem uvažuje o jejich použití i v méně finančně nákladných keramických materiálech. Vyztužení střepu tradiční keramiky by teoreticky mělo vylepšit mnoho vlastností, ovšem praktických výzkumů je v současné době naprosté minimum.
|
|
|
Limitující faktory optického vlákna na přenosovou kapacitu optických tras
Rouča, Tomáš ; Tejkal, Vladimír (oponent) ; Reichert, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce blíže specifikuje působení útlumu a disperze optických vláken v souvislosti s ovlivněním šířky pásma přenášeného signálu a kapacity přenesených dat. Dále se zabývá vlivy působícími na optický signál při průchodu optickým vláknem a mechanizmy, které vedou k zeslabení nebo úplnému potlačení signálu. První kapitola detailně popisuje přenosové prostředí optických vláken z hlediska charakteristiky útlumu signálu, ztrátám způsobeným nešetrnou manipulací s optickým vláknem, výrobními a materiálovými specifikacemi, které mají za následek rozptyl nebo absorpci přenášeného signálu. Také též popisem vláknové disperze, jejímž následkem se zmenšuje spektrum přenášeného signálu a tím i množství dat, které lze v určitém časovém okamžiku přenést na definovanou vzdálenost. Druhá kapitola se zabývá analýzou působení útlumu a disperze optického vlákna na kapacitu přenosu u v současnosti používaných optických kabelů, mechanických spojek, konektorů a aktivních prvků. A to uvedením několika málo příkladů reálných přenosových tras s ohledem na spektrální charakteristiku přenosu, kterou uvedené systémy vyžadují. Do této studie jsou zahrnuty i používané protokoly pro přenos informace pomocí xWDM systémů. Třetí kapitola pojednává o moderních metodách navázání několika optických signálů do jediného přenosového vlákna. Zvláštní pozornost je věnována popisu principu sdružování kanálů v oblasti optických kmitočtů xWDM, jelikož je tato metoda v současnosti již standardním řešením přenosu informací optickým vláknem pro její výrazně větší využití přenosové kapacity, delší překlenutelné vzdálenosti při zachování rychlosti přenosu a možnosti jejího pružného rozšíření bez nutnosti pokládky nových kabelů a tím i snížení nákladů na výstavbu přenosových tras. Poslední kapitola je zaměřena na popis realizace matematického modelu spektrální útlumové charakteristiky optického vlána.
|
|
|
Měření a analýza tuhosti podložek pod patu kolejnice
Šardická, Klára ; Pazdera, Luboš (oponent) ; Smutný, Jaroslav (vedoucí práce)
Podložky pod patu kolejnice jsou součásti podkladnicového i bezpodkladnicového uzlu upevnění. Jedná se o pružný prvek, který slouží především ke snížení negativních účinků dynamického namáhání, redukci hluku a vibrací. Práce se zabývá laboratorním měřením nízkofrekvenční dynamické tuhosti při frekvenci 5 Hz, statické tuhosti dle ČSN a statické tuhosti dle OTP podložek pod patu kolejnice. Cílem je provedení a vyhodnocení měření vzorků dodaných různými výrobci a dle rozptylu výsledných tuhostí výrobce porovnat. Vyhodnotit tuhosti i užitých pryžových podložek a porovnat s výsledky nových vzorků. Dále se práce věnuje faktorům, které by samotné měření a jeho výsledky mohly ovlivnit.
|
host ::
RSS.