|
|
Příprava a vlastnosti porézního hořčíkového materiálu
Ďubašák, Matej ; Kosár, Petr (oponent) ; Březina, Matěj (vedoucí práce)
Horčík je ľahký kov vhodný pre rôzne technické a biomedicínske aplikácie vďaka dobrému pomeru pevnosti k hmotnosti a biokompatibilite. Prášková metalurgia (PM) horčíka je moderná metóda spracovania pórovitého horčíka pri ktorej sú dosiahnuté špecifické mechanické vlastnosti vplyvom vysokej čistoty, materiálovej štruktúry a riadenej pórovitosti. Táto práca sa zameriava na prípravu a charakterizáciu porézneho horčíkového materiálu, pripraveného z práškového horčíku s priemernou veľkosťou častíc 50 µm. Proces prípravy pozostáva z lisovania prášku a z následného spekania zhutnených výliskov. Vlastnosti porézneho horčíku pripraveného metódou PM sú závislé na podmienkach každého individuálneho procesu. Lisovací tlak a teplota spekania boli menené pre optimalizáciu procesu. Boli skúmané mechanické vlastnosti (pevnosť v trojbodovom ohybe, tvrdosť) a optické vlastnosti (fraktografia a metalografia). Získané vlastnosti pripraveného horčíkového materiálu pomocou PM boli porovnané s odbornou literatúrou.
|
|
| |
|
|
Exotermní intermetalické směsi, jejich příprava a hodnocení
Mynarčík, Pavel ; Moravčík, Igor (oponent) ; Jan, Vít (vedoucí práce)
Při exotermických reakcích dochází k uvolnění velkého množství tepla, které lze dále využít pro další aplikace, jako je ohřev látek, iniciace chemické reakce nebo vytvoření svarového spoje. V první části diplomové práce je obsažena literární rešerše, která se zabývá termodynamickými a termochemckými aspekty exotermních reakcí, dále mapuje exotermní systémy používané v současné technologické praxi (termitické práškové směsi a exotermní intermetalická fólie NanoFoil), uvádí přehled intermetalických systémů a jejich vlastnosti a možnosti výroby exotermních směsí pomocí práškové metalurgie. Na základě poznatků z literární rešerše je v experimentální části zvolen systém Ni-Al a navrženy podmínky mlecího procesu práškové metalurgie pro výrobu exotermní práškové směsi. Celkem 18 vzorků experimentální práškové směsi bylo podrobeno analýzám chemického složení XRD a EDS, byla vyhodnocena morfologie částic na skenovacím elektronovém mikroskopu a pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) byla určena teplota iniciace exotermní intermetalické reakce. Slinovacím procesem Spark plasma sintering (SPS) byl zhotoven vzorek intermetalického masivního materiálu.
|
|
|
Fluoridové konverzní povlaky na kompozitních Mg/MgO materiálech
Peroutka, Jakub ; Buchtík, Martin (oponent) ; Hasoňová, Michaela (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou konverzních povlaků na kompozitních materiálech na bázi hořčíku a oxidu hořečnatého, které byly připraveny pomocí práškové metalurgie. V teoretické části jsou shrnuty základní informace, výhody a nevýhody hořčíku a stručně shrnuta jeho výroba. Dále jsou zde shrnuty základní principy, výhody a nevýhody, práškové metalurgie. Druhá polovina teoretické části se zabývá základními vlastnostmi MgO, literárními rešeršemi, kde dochází k popisu vlastností MgO na strukturu různých hořčíkových slitin, či na kompozitních materiálů na bázi Mg/MgO. V poslední části dochází k charakterizaci konverzních povlaků a ke stručnému popisu kinetiky chemické reakce a difúze fluoridových konverzních povlaků. Úkolem experimentální části bylo připravit kompozitní materiály pomocí práškové metalurgie. Dále bylo úkolem připravit fluoridové konverzní povlaky na těchto materiálech a sledovat případný vliv MgO na tvorbu tohoto povlaku.
|
|
|
Intermetalické sloučeniny syntetizované in-situ v práškových materiálech
Hanusová, Petra ; Novák, Pavel (oponent) ; Skotnicová, Kateřina (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Mechanické zpracování materiálů v tuhém stavu je jedním z nejpoužívanějších a nejrozšířenějších postupů vůbec. Stejně tak jako chemické zpracování tuhých látek je široce rozšířené. Proto spojení těchto dvou způsobů do jednoho se jeví jako logické řešení. Tato metoda se pak nazývá mechanochemické zpracování materiálů. Zpracování materiálů tímto způsobem se vyznačuje mnoha výhodami. Jednak je toto zpracování ekonomicky výhodné, stejně jako technologicky snadno proveditelné. Touto cestou lze připravit dokonce i materiály, které by za normálních podmínek spolu nereagovaly. Mechanochemie/mechanochemická syntéza využívá mechanickou energii k aktivaci chemických reakcí a strukturním změnám. Zejména aluminotermické reakce indukované ve vysoko energetickém planetovém mlýnu nabírají na významu, jako potenciální cesta k přípravě mikro a nano krystalických in – situ kompozitních materiálů s kovovou matricí. Mechanickou aktivací ve vysoko energetickém mlýnu dochází ke změnám reakčních mechanismů z vzniku metastabilních materiálů. V práci byly studovány změny mechanismů reakcí během mechanického legování na čtyřech různých systémech. Jednalo se o systémy se společným základem, kde byl měněn jeden prvek: Al – B2O3 – X (X= C, Ti, Nb, Cr). Dále bylo studováno, zda po mechanickém legování bude docházet v systému k dalším změnám vyvolaným použitím zvýšené teploty a tlaku, tedy pomocí techniky spark plasma sintering (SPS). Všechny systémy byly mechanicky legovány za analogických podmínek. Po provedení legování byla u každého systému provedena analýza pomocí skenovací elektronové mikroskopie, dále byla provedena kvalitativní a kvantitativní analýza pomocí rentgenové difrakce. Pomocí nanoindentace byla vyhodnocena indentační tvrdost a indentační modul pružnosti. Všechny analýzy byly provedeny po mechanickém legování, stejně jako po provedení SPS a výsledky byly mezi sebou vzájemně porovnány. Na základě výsledků byla u sledovaných systémů navržena změna reakčních mechanismů. Bylo zjištěno, že dochází k tvorbě kompozitních materiálů s kovovou matricí a v případě použití chromu došlo k vytvoření hybridního kompozitního materiálu vyztuženého intermetalickou fází a boritanem hlinitým.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Příprava a charakterizace fluoridového konverzního povlaku na hořčíkovém materiálu
Šmíd, Jakub ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Březina, Matěj (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou fluoridových konverzních povlaků na hořčíkovém materiálu. Byl sledován vliv doby povlakování na tvorbu povlaku a měřena korozní odolnost vzniklých povlaků. Teoretická část je zaměřena na hořčík a jeho slitiny, metodu práškové metalurgie, korozi a ochranu proti ní. Dále jsou rozebrány konverzní povlaky, především fluoridové, a jejich využití. Rešeršní část se zaměřuje na současný stav výzkumu v oblasti fluoridových konverzních povlaků. Experimentální část popisuje postupy přípravy vzorků a tvorby povlaků. Je zkoumán vliv času na vznik povlaku sledováním mikrostruktury, a to především prvkovou analýzou povrchu vzorků v řezu. Dále je měřena korozní odolnost vzorků pomocí potenciodynamické polarizace v roztoku NaCl.
|
|
|
Studium vlivu legovacích prvků na rozpustnost titanu v hořčíku
Staněk, Jan ; Buchtík, Martin (oponent) ; Březina, Matěj (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem vlivu hliníku a zinku na rozpustnost titanu v hořčíku. V teoretické části jsou shrnuty základní poznatky o hořčíku a o hořčíkových slitinách se zaměřením na systémy obsahující hliník, zinek a titan. Dále je zde popsána technologie práškové metalurgie, konkrétně příprava, zhutňování a slinování kovových prášků. Teoretickou část uzavírá rešerše o současném výzkumu ternárních a kvaternárních hořčíkových slitin. Experimentální část je zaměřena na přípravu hořčíkového materiálu legovaného titanem, zinkem a hliníkem pomocí práškové metalurgie a základní strukturně-mechanickou charakterizaci připravených materiálů. Byl sledován vliv legovacích prvků a teploty na rozpustnost titanových částic v hořčíku. Bylo zjištěno, že hlavní podmínkou rozpouštění titanu v hořčíku je teplota 800 °C a přítomnost hliníku, který zahajuje reakci tvorbou intermetalických sloučenin s titanem. Po začlenění titanu do struktury materiálu došlo vedle popsaných struktur také ke vzniku nových intermetalických sloučenin se všemi prvky, které dosud nebyly v literatuře popsány.
|
|
|
Advanced aluminium alloys prepared by powder metallurgy and spark plasma sintering
Molnárová, Orsolya ; Málek, Přemysl (vedoucí práce) ; Haušild, Petr (oponent) ; Vojtěch, Dalibor (oponent)
Mechanické vlastnosti hliníkových slitin velice závisí na jejich fázovém složení a mikrostruktuře. Vysoká pevnost může být dosažena mimo jiné zavedením vysoké objemové frakce jemných, homogenně rozptýlených částic druhé fáze a zjemněním velikosti zrna. Prášková metalurgie umožňuje přípravu materiálů s jemnými zrny a se zvýšenou rozpustností legujících prvků v pevném stavu, což je příznivým prekurzorem pro další zvýšení pevnosti pomocí částic druhé fáze. Plynová atomizace byla použita pro přípravu prášků komerční slitiny Al7075 a její modifikace obsahující 1 wt% Zr. Část atomizovaných prášků byla mechanicky mletá za různých podmínek. Mechanické mletí snížilo velikost zrna až do rozmezí nanometrů a příslušná mikrotvrdost překročila hodnotu 300 HV. Prášky byly konsolidovány metodou plazmového sintrování na kompakty téměř plné hustoty. Díky krátké době a relativně nízké teplotě sintrování může být příznivá mikrostruktura prášků zachována v kompaktu. Velikost zrna kompaktů připravených z mletého prášku byla zachována v submikrokrystalickém rozmezí a mikrotvrdost blízká 200 HV překročila hodnotu charakteristické pro tepelně zpracovaný protějšek připravený ingotovou metalurgií. Připravené kompakty si po své expozici teplotě 425 řC zachovaly svou jemnozrnnou strukturu a vysokou mikrotvrdost.
|
host ::
RSS.