|
|
Hodnocení korozních vlastností biodegradabilní hořčíkové slitiny ZE41 v simulované tělní tekutině
Handlíř, Tadeáš ; Minda, Jozef (oponent) ; Tkacz, Jakub (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na hodnocení vlivu zpracování biodegradabilní hořčíkové slitiny ZE41 na její korozní vlastnosti. Korozní vlastnosti tvářené hořčíkové slitiny ZE41 s leštěným a broušeným povrchem byly hodnoceny na základě výsledků elektrochemických charakteristik, které probíhaly v simulované tělní tekutině. Pro krátkodobá měření byla použita metoda lineární polarizace, kterou byly stanoveny hodnoty korozního potenciálu, korozní proudové hustoty a rychlosti koroze. Dlouhodobý vývoj korozního chování z hlediska polarizačního odporu byl sledován elektrochemickou impedanční spektroskopií (EIS) v průběhu 168 hodin. Také byly studovány korozní produkty pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM). Na základě výsledků byl hodnocen vliv povrchové úpravy a fázového složení na korozní charakteristiky.
|
|
|
ÚNAVOVÉ CHARAKTERISTIKY MODIFIKOVANÝCH HOŘČÍKOVÝCH SLITIN PO KOROZNÍ DEGRADACI
Němcová, Aneta ; Očenášek, Vladivoj (oponent) ; Hadzima, Branislav (oponent) ; Pacal, Bohumil (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá posouzením vlivu povrchového zpracování plazmatickou elektrolytickou oxidací (PEO) na únavové chování protlačované hořčíkové slitiny AZ61 na vzduchu a v prostředí 3,5% roztoku NaCl. Povrchové zpracování probíhalo v elektrolytu na bázi křemičitan-fosforečnanu při použití zdroje střídavého proudu a frekvence 50 Hz. Vliv proudové hustoty na tvorbu povlaku byl zkoumán při hodnotách 70, 130 a 200 mA cm–2 v časech do 1800 s. Pro posouzení vlivu fluoridových iontů bylo do elektrolytu přidáno 8 g dm-3 KF. Fluorid draselný působil jako inhibitor lokální oxidace v počáteční fázi zpracování, ke které docházelo v blízkosti sekundárních fází Al–Mn. Rovněž přítomnost fluoridu způsobila modifikaci charakteru jiskření, snížení rychlosti tvorby povlaku a změnu morfologie povlaku při malém vlivu na tvrdost povlaku a korozní odolnost slitiny v průběhu expozice v solné mlze. Pro testování vlivu únavového chování experimentální slitiny byl na základě optimalizace zvolen povlak vytvořený v čase 300 s při proudové hustotě 130 mA cm-2 v elektrolytu s přidaným KF. Měření vysokocyklové únavy bylo provedeno na válcových zkušebních tyčích v režimu řízeného zatížení s využitím míjivého zátěžného cyklu v tahu s parametrem asymetrie R=0. Proložením experimentálních dat regresní funkcí Kohout & Věchet byla stanovena horní mez únavy hC slitiny bez povlaku na vzduchu pro 107 cyklů 145,4 MPa a kombinace PEO povlaku s chloridovými ionty způsobila redukci o ~55 %. Pozornost byla věnována iniciaci únavové trhliny při jednotlivých podmínkách zatěžování. Byla provedena podrobná fraktografická analýza lomových ploch včetně pozorování sekundárních trhlin na měrné délce únavových těles. V základním stavu byl potvrzen především vliv fází Al–Mn na iniciaci trhliny a přítomností chloridových iontů došlo k přispění počátku únavové trhliny vznikem lokálního korozního napadení. Cyklickým zatěžováním došlo při aplikaci PEO zpracování ke snížení kompaktnosti povlaku a k odlupování vnější vrstvy. Iniciace byla usnadněna přenášením napětí v blízkosti trhlin vznikajících v povlaku do základního materiálu způsobené dobrou adhezí povlaku.
|
|
|
Hydrotermální syntéza a charakterizace povlaků na bázi vápenatých fosfátů na Mg slitině AZ31
Knoflíčková, Lenka ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce byla sumarizace podstatných poznatků potřebných k přípravě kvalitního CaP povlaku na tvářené hořčíkové slitině AZ31 a realizace jeho optimalizace pro použití v simulovaných tělesných tekutinách. V teoretické části je pojednáno o biomateriálech a jejich rozdělení. Následně je podrobně popsán potenciál hořčíkových slitin, jejich koroze a možnosti povrchových úprav v oblasti in vivo aplikací. Teoretická část je zakončena mechanismem depozice CaP povlaků na hořčíkové slitiny a metodami hodnocení jejich korozní odolnosti. Experimentální část zahrnuje proces optimalizace předúpravy Mg slitiny a optimalizaci přípravy CaP povlaků, kdy kritériem hodnocení kvality byl vzhled povlaku a jeho elektrochemické a korozní vlastnosti. Ty byly hodnoceny pomocí potenciodynamických zkoušek. Pomocí optické a elektronové mikroskopie byla pozorována mikrostruktura a chemické složení vyloučeného povlaku. U optimalizovaných CaP povlaků byly provedeny dlouhodobé korozní testy s využitím elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS) a tyto výsledky poté byly porovnány s korozními vlastnostmi nepovlakované slitiny AZ31.
|
|
|
Charakterizace žárově stříkaného kovokeramického WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91
Knoflíčková, Lenka ; Wasserbauer, Jaromír (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je hodnocení kovokeramického WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91 z hlediska mikrostruktury, chemického a fázového složení a mechanických vlastností. Depozice byla provedena metodou HVOF (High Velocity Oxy-Fuel). Teoretická část je věnována hořčíkovým slitinám se zaměřením na slitinu AZ91. Dále je v teoretické části pojednáno o metodách žárového stříkání, kdy je pozornost věnována především kovokeramickým WC-CoCr povlakům připravených metodou HVOF. Teoretickou část zakončuje rešerše a současný výzkum zaměřený na charakterizaci WC-CoCr povlaků na hořčíkových slitinách. Experimentální část je věnována charakterizaci mikrostruktury slitiny AZ91, WC-CoCr prášku a WC-CoCr povlaku na hořčíkové slitině AZ91, pomocí optické, elektronové mikroskopie a XRD analýzy. Bylo pozorováno, že během nástřiku došlo ke vzniku fáze W2C rozkladem fáze WC v povlaku a došlo k rozpouštění částic WC v matrici. K měření mechanických vlastností povlaku bylo použito měření tvrdosti dle Vickerse. Z výsledků vyplývá, že nástřikem WC-CoCr povlaku na povrch tryskané slitiny AZ91 došlo k výraznému nárůstu průměrné tvrdosti z 71 ± 5 HV0,3 na 1116 ± 109 HV0,3.
|
|
|
Vývoj WAAM procesních parametrů pro tenkostěnné díly z hořčíkové slitiny AZ61
Šváb, Čeněk ; Němeček, Stanislav (oponent) ; Slavíček, Jakub (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vývojem WAAM procesních parametru pro tenkostěnné díly z hořčíkové slitiny AZ61. Cílem práce je nalézt vhodné procesní parametry a popsat vlivy, který na navařování mají. Pro dosažení cíle práce byly tyto parametry experimentálně testovány. Bylo zjištěno, že nejvyšší vliv na geometrii návaru má parametr proudu boost fáze a parametr délky jeho působení. Stabilitu procesu navařování poté ovlivňovala rychlost posuvu elektrody při boost a burn fázi. Na základě těchto výsledků byl poté vytvořen finální set parametrů, kterým byl úspěšně navařen tenkostěnný díl složený z 50 vrstev a dosahující výšky 130 mm.
|
|
|
Hodnocení vlivu chelatačních činidel na vlastnosti fosforečnanových povlaků na hořčíkové slitině AZ31 připravených hydrotermální cestou
Molva, Vojtěch ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce bylo hodnocení vlivu chelatačních činidel na vlastnosti CaP povlaků deponovaných na tvářené hořčíkové slitině AZ31 připravených hydrotermální metodou. Teoretická část se zabývá hořčíkem a jeho slitinami využitelnými nejen v biomedicíně. Následně jsou zde popsány možnosti povrchových úprav v oblasti biomedicínských aplikací s důraznějším zaměřením na povlaky na bázi vápenatých fosfátů (CaP). Dále je pojednáno o těchto povlacích a vlivu vybraných chelatačních činidel na tvorbu CaP povlaků. Teoretická část je zakončena rešerší již provedených experimentů přípravy CaP povlaku na Mg slitinách. Experimentální část zahrnuje přípravu a analýzu ochranné vrstvy Mg(OH)2, nezbytnou pro depozici CaP povlaků. V rámci experimentální části byl studován vliv chelatačních činidel (Chelaton III, kyselina citronová, hydrát glukonátu hořečnatého) o koncentracích 5, 50 a 500 mM při různých pH reakční směsi na strukturu, morfologii, složení a kvalitu připravených CaP povlaků. Morfologie, struktura a složení deponovaných povlaků bylo zkoumáno pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) a energiově disperzní spektroskopie (EDS). Na základě těchto analýz bylo provedeno hodnocení kvality povlaků. Z hlediska kvality povlaku se jako nejlepší jevil povlak připravený ve směsi s přídavkem 50 mM Chelatonu III při pH 7 a s přídavkem 5 mM hydrátu glukonátu hořečnatého při pH 5. Korozní odolnost byla zkoumána pomocí potenciodynamických zkoušek v 0,15M NaCl, a to vždy u vzorku z každé série, který vykazoval nejlepší kvalitu. Z polarizačních křivek byly pomocí Tafelovy extrapolační metody určeny hodnoty korozního potenciálu (Ecorr) a proudové korozní hustoty (icorr). Na základě provedených měření byl korozně nejodolnější povlakovaný vzorek s přídavkem 5 mM hydrátu glukonátu hořečnatého při pH 5.
|
|
|
Hydrotermální syntéza a charakterizace povlaků na bázi vápenatých fosfátů na Mg slitině AZ31
Knoflíčková, Lenka ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Buchtík, Martin (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce byla sumarizace podstatných poznatků potřebných k přípravě kvalitního CaP povlaku na tvářené hořčíkové slitině AZ31 a realizace jeho optimalizace pro použití v simulovaných tělesných tekutinách. V teoretické části je pojednáno o biomateriálech a jejich rozdělení. Následně je podrobně popsán potenciál hořčíkových slitin, jejich koroze a možnosti povrchových úprav v oblasti in vivo aplikací. Teoretická část je zakončena mechanismem depozice CaP povlaků na hořčíkové slitiny a metodami hodnocení jejich korozní odolnosti. Experimentální část zahrnuje proces optimalizace předúpravy Mg slitiny a optimalizaci přípravy CaP povlaků, kdy kritériem hodnocení kvality byl vzhled povlaku a jeho elektrochemické a korozní vlastnosti. Ty byly hodnoceny pomocí potenciodynamických zkoušek. Pomocí optické a elektronové mikroskopie byla pozorována mikrostruktura a chemické složení vyloučeného povlaku. U optimalizovaných CaP povlaků byly provedeny dlouhodobé korozní testy s využitím elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS) a tyto výsledky poté byly porovnány s korozními vlastnostmi nepovlakované slitiny AZ31.
|
|
|
Studium mechanických a tepelných vlastností kompozitů zpevněné nanočásticemi
Németh, Gergely ; Mathis, Kristián (vedoucí práce) ; Lukáč, Pavel (oponent)
Název práce: Studium mechanických a tepelných vlastností kompozitů zpevněné nanočásticemi Autor: Gergely Németh Katedra: Katedra fyziky materiálů Vedoucí diplomové práce: RNDr. Kristián Máthis, Ph.D. Abstrakt: Předložená práce studuje mechanických vlastností kompozitu na bázi hořčíkové slitiny AZ31 zpevněné nanočásticemi SiC vyrobené metodou kontinuálního lití. Rozebere výsledky deformačních zkoušek v tahu a tlaku. Deformace v tahu byla provedena při pokojové teplotě, deformace v tlaku při teplotách od 20řC do 300řC. Přitom zkoumá závislost deformaci vůči ose namáhání ve dvou orientacích vzorku. Deformační rychlost byla konstantní, 10-3 s-1 . Dále analyzuje výsledky akustické emise měřené během defomačních zkouškách. Zabývá se objasněním mechanizmům působících při plastické deformaci materiálu hlavně z hlediska mechanického dvojčatění. Zároveň porovná mechanické vlastnosti slitiny a kompozitu, sleduje závislost deformačního chování na teplotě diskutuje mikrostrukturu základního stavu a deformovaného stavu vzorků. Klíčová slova: hořčíková slitina, kompozitní materiál, dvojčatění, akustická emise, kovy s hexagonální strukturou.
|
|
|
Investigation of deformation mechanisms in Mg-Gd alloys
Szabóová, Andrea ; Mathis, Kristián (vedoucí práce) ; Drozdenko, Daria (oponent)
Název práce: Studium deformačních procesů v slitinách Mg-Gd Autor: Andrea Szabóová Katedra / Ústav: Katedra fyziky materiálů Vedoucí bakalářské práce: doc. RNDr. Kristián Mathis, DrSc. Abstrakt: Předložená práce se zabývá studiem deformačního chování binárních slitin hořčík-gadolinium v závislosti na koncentraci Gd a na teplotě deformace. Extrudované vzorky vykazovaly poměrně silnou výchozí texturu. Tlakové deformační zkoušky byly prováděny při pokojové teplotě a při 200řC. Souběžně s deformací byla zaznamenávána i akustická emise, kterou jsme analyzovali s pokročilými statistickými metodami. Kombinací těchto dvou experimentálních metod jsme ukázali, že v počátečním stádiu deformace dominuje dvojčatění, ale v pozdější fázi plastická deformace proběhne převážně nebazálním kluzem. S vyšším obsahem Gd klesá velikost dvojčat, v důsledku snížení mobility dvojčatových hranic příměsovými atomy. Při vyšších deformačních teplotách dvojčatění bylo usnadněno tepelnou aktivací. Závěry byly ověřené kombinací optické světelné a skenovací elektronové mikroskopie. Klíčová slova: hořčíková slitina, deformační zkoušky, akustická emise, mikroskopie
|
|
|
Effect of alloying elements and texture on plastic deformation of extruded magnesium alloys
Horváth, Klaudia ; Dobroň, Patrik (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na získání nových poznatků o vztahu mikrostruktury, textury a deformačních mechanismů v hořčíkových slitinách (Mg) bez příměsi hliníku. Slitiny s příměsí zirkonia, zinku, manganu a neodymu (ZK10, MN11, ZN11) ve formě extrudovaných profilů byly zkoumány při pokojové teplotě. Jednoosé tahové a tlakové zkoušky byly provedeny ve třech směrech: ve směru extruze (ED), v transverzálním (TD) a normálovém směru (ND). Ke studiu kolektivních dislokačních mechanismů a vzniku dvojčat byla využita metoda akustické emise. Vývoj deformační textury byl zkoumán pomocí rentgenové difrakce na vzorcích, které byly namáhány v tlaku do různého stupně deformace.
|
host ::
RSS.