|
| |
|
|
Návrh a optimalizace piezoaktuátorů
Jajtner, Jan ; Pavera, Michal (oponent) ; Nováček, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se věnuje návrhu, vývoji a optimalizaci lineárního piezoaktuátoru typu impact-drive určeného k aplikaci v rastrovacím tunelovacím mikroskopu kde bude pracovat jako mechanický manipulátor měřící jehly, pracujícího ve svislém směru. Text teoreticky rozpracovává a analyzuje problematiku piezoaktuátorů pracujících v UHV, přičemž v rámci teoretické diskuse je vytvořen matematický simulační model a formulovány požadavky na provoz manipulátoru, na jejichž základě je aktuátor navržen a realizován. V závěru práce jsou charakteristiky motoru měřeny a konfrontovány s numerickým modelem, přičemž je prototyp optimalizován nastavením nejefektivnějších parametrů budícího pulzu a silového zatížení.
|
|
|
Mechanické buzení SPM sond s integrovaným senzorem
Novotný, Ondřej ; Piastek, Jakub (oponent) ; Pavera, Michal (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce pojednává o vývoji držáku sond do SPM mikroskopu, schopného mechanického buzení kmitů sond. První část práce je zaměřena na popis fyzikální teorie, jako je princip mikroskopie atomárních sil, funkce piezokeramik a popis používaných sond na bázi křemenných ladiček. Druhá část práce popisuje postupný vývoj a návrh nového držáku sond. V závěru této práce je rozebráno testování navrženého držáku sond a porovnání mechanického buzení oproti stávajícímu elektrickému buzení. Navržený držák sond byl vyroben, byl popsán postup jeho sestavení a vytvořena výkresová dokumentace jednotlivých dílů.
|
|
|
Příprava a vlastnosti dopovaných piezokeramických materiálů na bázi BaTiO3
Mařák, Vojtěch ; Chlup, Zdeněk (oponent) ; Drdlík, Daniel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou dopovaných piezokeramických materiálů na bázi BaTiO3 pomocí elektroforetické depozice. Jako dopantů bylo použito pět oxidů kovů vzácných zemin, tj. Er2O3, Dy2O3, Eu2O3, Tb407 a CeO2 v množstvích 1, 3, a 5 hm. %. Připravené depozity byly hodnoceny z hlediska metodiky přípravy, vysokoteplotní dilatometrie, rentgenové difrakce, relativní hustoty, střední velikosti zrn, tvrdosti a fraktografické analýzy. Studií dilatometrických křivek bylo popsáno slinovací chování a jeho změny při různém složení materiálu. Rentgenovou difrakční analýzou byla zjištěna tetragonální fáze u všech vzorků, přičemž tetragonalita krystalické buňky BaTiO3 klesala s obsahem dopantů. Vhodnou volbou dopantu bylo možné výrazně zvýšit relativní hustotu slinutých vzorků, jejich tvrdost a zároveň zamezit hrubnutí mikrostruktury při tepelném zpracování. Bylo dosaženo relativní hustoty až 98 %, střední velikosti zrn pod 1 m a tvrdosti přes 10 GPa. Analýzou lomových ploch bylo zjištěno, že pro většinu studovaných materiálů byl mód lomu transkrystalický, pouze u vzorků dopovaných oxidem ceričitým se jednalo o lom smíšený. Ze získaných poznatků bylo identifikováno vhodné složení materiálu pro plánované použití ve vrstevnatém piezokeramickém harvestoru, který je kromě vrstev BaTiO3 tvořen funkčně-ochrannými vrstvami Al2O3 a ZrO2.
|
|
|
Metody bezdemontážní diagnostiky
Klusáček, Stanislav ; Ďaďo, Stanislav (oponent) ; Němec, Zdeněk (oponent) ; Tůma, Jiří (oponent) ; Bejček, Ludvík (vedoucí práce)
Základním cílem této disertační práce je přispění k rozvoji diagnostických metod testování piezoelektrického senzoru. Práce popisuje identifikační a diagnostické metody mikrotrhlin v piezoelektrických senzorech. Hlavní náplní disertační práce je kromě vývoje prototypu snímače klepání, nalezení vhodných metod pro diagnostiku snímače klepání a dále prověření metod pro odhalení trhlin nebo prasklin v piezokeramice snímače. Poslední část práce se zabývá vlivem mikrotrhlin v piezokeramice na měřená data z piezoelektrického snímače. Metody, jimiž se práce zejména zabývá, jsou měření impedance a různé metody měření frekvenčních charakteristik snímače, které známé vlastnosti piezoelektrického materiálu využily jako informačního zdroje pro měření a diagnostiku. Za hlavní výsledek práce lze považovat nalezení a prověření způsobů, které je možno použít pro vlastní diagnostiku piezoelektrických senzorů.
|
|
|
Koncepce tlačítkového piezo-generátoru
Kučera, David ; Houška, Pavel (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá koncepcí tlačítkového piezo-generátoru. V práci jsou popsány typy piezo-generátorů, vysvětlen piezoelektrický jev, typy piezoelektrických materiálů se zaměřením na piezokeramiku. Dále jsou popsány materiálové vlastnosti piezoelektrických keramik. Na konci práce je popsán návrh samotného tlačítkového piezo-generátoru.
|
|
|
Příprava dopovaných bezolovnatých pieozokeramik pomocí nekonvenčních slinovacích metod
Žaludek, Jakub ; Kachlík, Martin (oponent) ; Pouchlý, Václav (vedoucí práce)
V diplomové práci byla zkoumána piezokeramika BaTiO3 dopovaná pomocí ZrO2. Bylo vytvořeno 6 rozdílných složení výchozích prášků pro přípravu keramiky BaTiO3 – ZrO2 s 10, 20, 40, 60, 80 a 90 hm% ZrO2. Směsi byly zpracovány pomocí konvenčního slinování a pomocí Spark Plasma Sintering. Výsledné keramické kompakty byly podrobeny měření hustoty, dielektrické konstanty, permitivity, polarizačních P-E křivek, piezoelektrického faktoru, ztrátovému faktoru a dilatometrickým měřením. Z výsledků vyplývá, že je možné vytvořit piezokoramiku BaTiO3 dopovanou ZrO2 o hustotě vyšší než 94 %t.d. a je možné u těchto složení dosáhnou piezoelektrického jevu. Nejvyšší hodnoty piezoelektrického faktoru 33=9 / bylo dosaženo při 20 hm% ZrO2. Z dilatometrických měření byl zjištěn vliv rostoucího obsahu ZrO2 v BaTiO3 na slinovací vlastnosti. S rostoucím množstvím přidaného ZrO2 začínal materiál slinovat dříve a dosahoval vyšších rel.hustot. Tento trend byl přítomen i u vzorků slinovaných pomocí SPS, kde se však ukázal být méně zřetelný. Při měření el.vlastností byla ovšem u vzorků z SPS zjištěna el. vodivost, která pravděpodobně plynula z přítomnosti uhlíku vneseného do vzorků během cyklu v SPS.
|
|
|
Využití piezo-materiálu pro získávání elektrické energie z vibrací
Hanus, Jiří ; Dušek, Daniel (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá získáváním elektrické energie z vibrací okolního pro-středí pomocí piezoelektrického vibračního generátoru. K modelování piezokeramiky a návrhu mechanické části generátoru byl využit simulační program ANSYS 10.0. Nejdříve byly numericky vypočteny parametry navrhovaného piezoelektrického generá-toru, poté byly tyto hodnoty porovnány se skutečným vzorkem. V práci je také uveden popis materiálových vlastností piezoelektrických materiálů.
|
|
|
Syntéza a příprava bezolovnaté piezokeramiky
Řeháková, Bára ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce je syntéza a následná příprava bezolovnaté piezokeramiky s perovskitovou strukturou, konkrétně draselno-sodného niobátu (KNN). V teoretické části jsou popsány možnosti syntéz KNN prášku, jeho tvarování a slinování. Experimentální část se věnuje třem typům popsaných syntéz – reakci v pevné fázi, hydrotermální syntéze, sol-gel syntéze, následnému zpracování vzniklých KNN prášků pomocí uniaxálního lisování, metody CIP (cold isostatic pressure), slinování (klasické v peci, případně SPS – spark plasma sintering) takto připravených těles a jejich následné vlastnosti – hustota, velikost zrna a nábojová konstanta. Pomocí každé z metod byl připraven čistý KNN prášek, který byl tvarován a slinován. Nejlepších vlastností dosahovaly vzorky slinuté pomocí SPS, které vykazovaly nejvyšší hustotu a nejnižší nárůst zrna.
|
|
|
Příprava keramických materiálů pro piezoelektrické aplikace
Karkuszová, Karina ; Spusta, Tomáš (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá prípravou a spracovaním bezolovnatej piezokeramiky s perovskitovou štruktúrou. Pomocou syntézy v pevnej fáze (SSR) a syntézou v kvapalnej fáze (sol-gel) bol pripravený prášok draselno-sodného niobátu (KNN). Prášky boli tvarované pomocou jednoosého a izostatického lisovania a ďalej sintrované. Na sintrovaných vzorkách bola stanovená hustota, veľkosť zŕn a morfológia štruktúry. Za štandard bol zvolený prášok, pripravený reakciou v pevnej fáze sintrovaný v klasickej peci, na ktorom sa podarilo vďaka optimalizácii sintrovacieho cyklu dosiahnuť maximálnej hustoty 93 %TH. Optimalizácia sintrovania zahrňovala homogenizačný krok pri 950°C, ktorý podporil správny vývoj fázového zloženia a mikroštruktúry, nasledovalo sintrovanie pri 1120°C. Tento prístup bol ďalej využitý pre sintrovanie KNN prášku pripraveného sol-gel metódou. Maximálna dosiahnutá hustota sol-gel KNN prášku pri konvenčnom sintrovaní bola 92 %TH. Pre ďalšie porovnanie boli vzorky KNN SSR a sol-gel sintrované pomocou SPS (plazmové sintrovanie), ktoré zvýšilo ich výslednú hustotu na 97 %TH. Na vybraných vzorkách SSR s čistým fázovým zložením ((K0,5Na0,5)NbO3) bola odmeraná orientačná hodnota piezolektrického koeficientu d33 (pC/N), najvyššia sa pohybovala okolo 100 pC/N.
|
host ::
RSS.