|
| |
|
| |
|
|
Behaviour of the Interface of Low Toughness Materials
Halasová, Martina ; Pabst, Willi (oponent) ; Tatarko, Peter (oponent) ; Fintová, Stanislava (oponent) ; Chlup, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce je zaměřená na hodnocení faktorů ovlivňujících chování rozhraní v křehkých keramických materiálech vyztužených vlákny. Hlavním cílem bylo charakterizovat procesní vlivy působící na kvalitu rozhraní vlákno-matrice s ohledem na výsledné chování kompozitů při různém typu namáhání. Dílčím cílem bylo zmapovat možnost ovlivnění chování kompozitního materiálu volbou materiálu matrice, případně změnou postupu její přípravy, vedoucí ke změně vlastností rozhraní bez nutnosti modifikace povrchu výztuže. Jelikož materiál použitý ve studovaných kompozitech jako matrice byl založen na termické přeměně (pyrolýze) polymerních prekurzorů, byly výsledné materiály charakterizovány jak v částečně, tak i v plně pyrolyzovaném stavu. Chování rozhraní v kompozitních materiálech bylo hodnoceno nejprve z hlediska globálních projevů (tj. změn mechanických vlastností) a u vybraných reprezentativních kompozitů i z hlediska lokálních změn v blízkém okolí rozhraní (tj. mikrostruktury, chemických procesů, lomově mechanických procesů, atd.) vlivem různé teplotní expozice. V experimentu byly použity zejména kompozitní materiály připravené pyrolýzou polysiloxanových pryskyřic vyztužených čedičovými vlákny nebo vlákny typu Nextel™720. S ohledem na tepelnou odolnost výztuže obsahovaly čedičové kompozity matrici pyrolyzovanou pouze částečně (tj. do teploty 800°C), u kompozitů s výztuží z vláken Nextel™720 byla matrice již ve stavu po úplné přeměně polymeru na keramiku (SiOC). Při částečné pyrolýze polysiloxanové pryskyřice nastává rapidní změna chování kompozitu kolem teploty 600 °C. Bylo prokázáno, že v okolí této teploty má vytvořené rozhraní s čedičovým vláknem optimální adhezi/pevnost dovolující dosáhnout dostatečné úrovně pevnosti kompozitu při jeho přijatelné houževnatosti. Nad teplotou 750 °C již dochází k výrazným difúzním procesům v oblasti rozhraní a k tvorbě nových krystalických fází ve vlákně, čímž se zhoršuje pevnost vláken a naopak zesiluje soudržnost rozhraní, což vede k degradaci vlastností celého kompozitu. U kompozitních materiálů určených pro vysoké teploty, vyztužených vlákny Nextel™720, byla zjištěna výrazná odolnost proti oxidaci způsobená zejména plně pyrolyzovanou matricí. Neméně důležitým jevem byla pozorovaná tvorba mullitové mezifáze v povrchové oblasti vlákna. Objemové změny způsobené tvorbou mezifáze, difúzní přesun hmoty a teplotní expozice vedly k vytvoření tepelně a napěťově indukovaných mikro-trhlinek oslabujících okolí rozhraní v matrici i vlákně. Tento mechanismus v kontrastu se zesilující chemickou vazbou vlákna a matrice vedl k zachování vlastností kompozitu i při vysokých teplotách do 1500°C. Práce se také zabývala účinky rychlosti zatěžování, kde na rozdíl od statického zatěžování byly při dynamickém namáhání pozorovány jiné mechanismy porušení. Provedený výzkum vedl k popisu a vysvětlení ovlivnění vlastností rozhraní vlákno-matrice pomocí změny parametrů přípravy materiálu matrice, umožňující výrobu ekonomicky výhodného teplotně odolného kompozitu.
|
|
|
Metodika posuzovaní akustických vlastností cihlářského střepu
Hladík, Lukáš ; Skotal, Zbyněk (oponent) ; Sokolář, Radomír (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá možností zvýšením indexu vzduchové neprůzvučnosti cihlářských zdících tvarovek. V teoretické části jsou shrnuty dosavadní poznatky v oblasti akustických vlastností keramického střepu a také je zpracována teorie a metodika posouzení indexu vzduchové neprůzvučnosti stavebních materiálů. Dále se budeme zabývat možností využití ultrazvuku pro nepřímé posouzení indexu vzduchové neprůzvučnosti cihlářského střepu a to jak v teoretické části v podobě rešerše dosavadních zdrojů, tak i v části praktické.
|
|
|
Behaviour of the Interface of Low Toughness Materials
Halasová, Martina ; Chlup, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce je zaměřená na hodnocení faktorů ovlivňujících chování rozhraní v křehkých keramických materiálech vyztužených vlákny. Hlavním cílem bylo charakterizovat procesní vlivy působící na kvalitu rozhraní vlákno-matrice s ohledem na výsledné chování kompozitů při různém typu namáhání. Dílčím cílem bylo zmapovat možnost ovlivnění chování kompozitního materiálu volbou materiálu matrice, případně změnou postupu její přípravy, vedoucí ke změně vlastností rozhraní bez nutnosti modifikace povrchu výztuže. Jelikož materiál použitý ve studovaných kompozitech jako matrice byl založen na termické přeměně (pyrolýze) polymerních prekurzorů, byly výsledné materiály charakterizovány jak v částečně, tak i v plně pyrolyzovaném stavu. Chování rozhraní v kompozitních materiálech bylo hodnoceno nejprve z hlediska globálních projevů (tj. změn mechanických vlastností) a u vybraných reprezentativních kompozitů i z hlediska lokálních změn v blízkém okolí rozhraní (tj. mikrostruktury, chemických procesů, lomově mechanických procesů, atd.) vlivem různé teplotní expozice. V experimentu byly použity zejména kompozitní materiály připravené pyrolýzou polysiloxanových pryskyřic vyztužených čedičovými vlákny nebo vlákny typu Nextel™720. S ohledem na tepelnou odolnost výztuže obsahovaly čedičové kompozity matrici pyrolyzovanou pouze částečně (tj. do teploty 800°C), u kompozitů s výztuží z vláken Nextel™720 byla matrice již ve stavu po úplné přeměně polymeru na keramiku (SiOC). Při částečné pyrolýze polysiloxanové pryskyřice nastává rapidní změna chování kompozitu kolem teploty 600 °C. Bylo prokázáno, že v okolí této teploty má vytvořené rozhraní s čedičovým vláknem optimální adhezi/pevnost dovolující dosáhnout dostatečné úrovně pevnosti kompozitu při jeho přijatelné houževnatosti. Nad teplotou 750 °C již dochází k výrazným difúzním procesům v oblasti rozhraní a k tvorbě nových krystalických fází ve vlákně, čímž se zhoršuje pevnost vláken a naopak zesiluje soudržnost rozhraní, což vede k degradaci vlastností celého kompozitu. U kompozitních materiálů určených pro vysoké teploty, vyztužených vlákny Nextel™720, byla zjištěna výrazná odolnost proti oxidaci způsobená zejména plně pyrolyzovanou matricí. Neméně důležitým jevem byla pozorovaná tvorba mullitové mezifáze v povrchové oblasti vlákna. Objemové změny způsobené tvorbou mezifáze, difúzní přesun hmoty a teplotní expozice vedly k vytvoření tepelně a napěťově indukovaných mikro-trhlinek oslabujících okolí rozhraní v matrici i vlákně. Tento mechanismus v kontrastu se zesilující chemickou vazbou vlákna a matrice vedl k zachování vlastností kompozitu i při vysokých teplotách do 1500°C. Práce se také zabývala účinky rychlosti zatěžování, kde na rozdíl od statického zatěžování byly při dynamickém namáhání pozorovány jiné mechanismy porušení. Provedený výzkum vedl k popisu a vysvětlení ovlivnění vlastností rozhraní vlákno-matrice pomocí změny parametrů přípravy materiálu matrice, umožňující výrobu ekonomicky výhodného teplotně odolného kompozitu.
|
|
|
Vliv surovin na vzduchovou neprůzvučnost cihlářského střepu
Bosák, Filip ; Stančík,, Hynek (oponent) ; Sokolář, Radomír (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá možností zvýšením indexu vzduchové neprůzvučnosti cihlářských zdících tvarovek. V teoretické části jsou shrnuty dosavadní poznatky v oblasti akustických vlastností u keramického střepu a také je zde uvedena teorie výpočtu a měření vzduchové neprůzvučnosti. Praktická část je rozdělena na aplikovaný a základní výzkum. V rámci aplikovaného výzkumu je experiment, který posuzuje vliv množství konkrétních surovin používaných v cihelně Holice na nejdůležitější technologické vlastnosti plastického těsta a vypáleného střepu především s ohledem na možnost zvýšení indexu vzduchové neprůzvučnosti. V rámci základního výzkumu je experiment, který posuzuje vliv standardně používaných tuzemských cihlářských surovin především na vzduchovou neprůzvučnost. Vzduchová neprůzvučnost je v obou experimentech posuzována nepřímo na základě rychlosti průchodu ultrazvuku.
|
|
|
Propojovací technologie pro 3D elektronické a mikroelektronické konstrukce
Nicák, Michal ; Pietriková,, Alena (oponent) ; Starý, Jiří (oponent) ; Šandera, Josef (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřená na výzkum aplikačních možností pájených propojovacích struktur především pro použití s inovativními 3D strukturami sestavenými s využitím LTCC keramických materiálů, napařených i galvanicky upravených plošek a pájecích kuliček s pevným jádrem. Skládá se z několika hlavních částí. Na úvod navazuje teoretický rozbor současného stavu řešení a používaných technologií. Práce pokračuje definicí cílů s rozborem postupně prováděných experimentů s jejich výsledky. Závěr práce patří shrnutí výsledků a získaných poznatků.
|
|
|
Interpretace přírodní formy jako výtvarného artefaktu
MONDLOVÁ, Erika
Práce se zabývá historickým vývojem užitého umění a rostlinnými motivy dekorativní tvorby. Také se okrajově zmiňuje o problematice vývoje přírodních geometrických dekorativních motivů a rozdílností mezi funkčním a dekorativním artefaktem. Jsou zde také popsány inspirační zdroje, které slouží jako východiska pro tvorbu praktické části. Popis praktické části se zabývá samotnou výrobou keramických artefaktů, problematikou barevnosti a v závěru popisuje instalaci osvětlení do jednoho z objektů, kterým je dekorativní svítidlo.
|
|
|
Vrstevnaté keramiky připravené metodou termoplastické koextruze
Kaštyl, Jaroslav ; Pabst, Willi (oponent) ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Trunec, Martin (vedoucí práce)
V disertační práci byla připravena dvouvrstevná keramická tělesa s „core-shell“ geometrií pomocí metody termoplastické koextruze a na těchto kompozitních tělesech byly studovány mechanické vlastnosti. Pro studium koextruze a mechanických vlastností byly navrženy dva kompozitní systémy. První systém ZTA-A kombinoval hutné jádro ZTA (oxidu hlinitého zhouževnatěného oxidem zirkoničitým) s hutnou vrstvou Al2O3. Druhý systém ZST-Z se skládal z porézního jádra a hutné vrstvy v obou případech ze ZrO2. V práci byla studována reologie keramických termoplastických suspenzí a jejich vzájemné ovlivnění během koextruze. Následně byl studován průběh odstraňování pojiv a slinování a na základě optimalizace všech technologických kroků byla získána bezdefektní „core-shell“ tělesa. Na slinutých tělesech byly stanoveny mechanické vlastnosti (modul pružnosti, tvrdost a pevnost v ohybu). Pro odhad napětí v „core-shell“ tělesech namáhaných ohybem byl využit vztah uvažující rozdílné moduly pružnosti jádra a vrstvy. U těles systému ZTA-A došlo k navýšení pevnosti oproti pevnostem nevrstevnatých těles jednotlivých složek. Byla tedy získána tělesa s vysokou povrchovou tvrdostí vrstvy Al2O3 a navíc vykazující vysokou lomovou sílu při namáhání ohybem. U těles systému ZST Z byl snížen efektivní modul pružnosti až o 25 % oproti modulu pružnosti hutných nevrstevnatých vzorků. Stejného efektivního modulu pružnosti bylo možné u „core-shell“ těles dosáhnout při zachování výrazně vyšší lomové síly než u nevrstevnatých porézních těles nebo trubek.
|
|
|
Snímač tlaku vytvořený strukturou 3D
Hanus, Martin ; Pekárek, Jan (oponent) ; Kosina, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou snímače tlaku vytvořeného pomocí struktury 3D. Snímač tlaku převádí tlak na lépe měřitelnou veličinu, která se dále zpracovává. Snímání tlaku se provádí nejčastěji kapacitně, tenzometricky a opticky. Struktury 3D lze konstruovat za pomoci technologie LTCC, kterou lze oproti standardní korundové keramice laminovat do vícevrstvých struktur. Pasivní obvodové součástky lze na jednotlivé vrstvy keramiky nanášet pomocí tenkovrstvé nebo tlustovrstvé technologie. Praktická část práce se zabývá několika způsoby konstrukce tlakového snímače. Jedná se především o kapacitní tenzometrický a optický senzor a případné problémy s výrobou jednotlivých senzorů především problémy s laminací, dutinami nebo výpalem.
|
host ::
RSS.