|
|
Syntéza a slinování keramiky na bázi ZrO2 pro biomedicínské aplikace
Jahodová, Daniela ; Novotná, Lenka (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce je příprava tetragonálního oxidu zirkoničitého dopovaného oxidem yttritým, ceričitým a hořečnatým. Teoretická část je zaměřena na charakteristiku a popis dopované keramiky, dále na možnosti přípravy prášků a jejich další zpracování. Experimentální část popisuje precipitační syntézu oxidu zirkoničitého v bazickém prostředí a jeho další zpracování na keramiku. Byl studován vliv dopantu a způsobu zpracování na fázové složení a mikrostrukturu vytvořené keramiky. K popisu struktur prášků byla použita termická analýza, dilatometrická analýza, analýza měrného povrchu, rentgenová analýza a elektronová rastrovací a transmisní mikroskopie. Z klasicky sušených prášků byla vyrobena keramika s průměrnou velikostí zrn 87-94 nm a relativní hustotou v rozmezí 84,0-99,3 %. Keramika vyrobená z hydrotermálně zpracovaných prášků měla průměrnou velikost zrn 75-85 nm a relativní hustotu 92,7-99,9 %. Další fází bylo vystavení vzorků nízkoteplotnímu stárnutí po dobu 5 a 15 hodin. Vzorky obsahující čistě tetragonální oxid zirkoničitý byly odolné proti nízkoteplotnímu stárnutí při 180 °C po dobu 5 a 15 hodin.
|
|
|
Příprava nanokrystalických keramik z oxidu zirkoničitého
Vlček, Ondřej ; Prajzler, Vladimír (oponent) ; Šťastný, Přemysl (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá přípravou nanokrystalických keramik na bázi stabilizovaného oxidu zirkoničitého. První část práce je rešeršního typu a charakterizuje keramiky na bázi oxidu zirkoničitého. Zejména se zaměřuje na popis mechanismu zhouževnatění pomocí fázové transformace, metody přípravy takto zhouževnatěných keramických materiálů a použití těchto materiálů v praxi. Druhá, praktická část je věnována přípravě částečně stabilizovaného, nanokrystalického oxidu zirkoničitého dopovaného oxidem yttritým. K přípravě vzorků je využita metoda slip casting.
|
|
|
Příprava keramických vláken elektrostatickým zvlákňováním
Nemčovský, Jakub ; Kaštyl, Jaroslav (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Diplomová práca je zameraná na prípravu keramických vlákien elektrostatickým zvlákňovaním. Teoretická časť diplomovej práce zhrňuje doposiaľ známe informácie v oblasti keramických vlákien, ich vlastností, aplikácií a výroby. Teoretická časť tiež popisuje proces elektrostatického zvlákňovania ako jednu z najpoužívanejších metód výroby nanovlákien a parametre, ktoré tento proces ovplyvňujú. Experimentálna časť je zameraná na prípravu keramických vlákien na báze oxidu titaničitého, čistého nedopovaného oxidu zirkoničitého a ytriom dopovaného oxidu zirkoničitého metódou elektrostatického zvlákňovania a na charakterizáciu takto pripravených vlákien. Zvlákňované boli keramické prekurzory zložené z propoxidu a polyvinylpyrolidonu. Experimentálna časť diplomovej práce tiež popisuje vplyv zloženia prekurzoru, procesných podmienok a teploty kalcinácie na morfológiu a fázové zloženie vlákien. Prekurzory boli charakterizované pomocou merania viskozity. K popisu vlákien bola použitá termogravimetrická analýza (TGA), röntgenová analýza (RTG) a elektrónová rastrovacia mikroskopia (SEM). Elektrostatickým zvlákňovaním prekurzorov na báze propoxidu titaničitého a následnou kalcináciou pri teplote 500 až 1300 °C boli pripravené TiO2 vlákna s hrúbkou 100 až 2500 nm, pričom sa fázové zloženie s kalcinačnou teplotou menilo od anatasovej fázy, cez zmes s rutilom až po čistý rutil. Elektrostatickým zvlákňovaním prekurzorov na báze propoxidu zirkoničitého a následnou kalcináciou pri teplotách 550 až 1100 °C boli pripravené ZrO2 vlákna dopované 0 – 8 mol.% Y2O3 s hrúbkou v rozmedzí 50 až 1000 nm. Analýza vlákien na báze nedopovaného ZrO2 kalcinovaných na teplotu 550 °C ukázala prevažujúce zloženie monoklinickej fáze. Analýza 3 resp. 8 mol.% Y2O3 dopovaného ZrO2 kalcinovaných na teplotu 900 °C ukázala zloženie prevažujúcej tetragonálnej fáze resp. zloženie čisto kubickej fáze. V závislosti na zvyšujúcej sa teplote kalcinácie dochádzalo ku zmene morfológie vlákien od poréznej nanoštruktúry po retiazkovitú neporéznu štruktúru, ktorá bola tvorená mikrometrovými zrnami TiO2, resp. ZrO2. Vlákna ZrO2 po kalcinácii na teplotu 700 °C zostávali stále pružné, rovnako ako tie zvláknené (as spun), pričom so zvyšujúcou sa teplotou kalcinácie sa zvyšovala aj ich krehkosť.
|
|
|
Ohebné keramické fólie z oxidu zirkoničitého
Hliničan, Jan ; Částková, Klára (oponent) ; Šťastný, Přemysl (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vývojem systému pro přípravu tenkých a vysoce ohebných keramických fólií z oxidu zirkoničitého s tloušťkou mezi 70 a 200 m. Práce je členěna do dvou částí. První část představuje literární rešerši, která se zaměřuje na vlastnosti oxidu zirkoničitého, přípravu tenkých keramických fólií a hodnocení mechanických vlastností keramických materiálů. Druhá část je experimentální. Zabývá se přípravou tenkých keramických fólií z koloidních keramických suspenzí vyrobených metodou epoxy gel-tape casting. Suspenze byly připravovány ze stabilizovaného oxidu zirkoničitého. Ke stabilizaci byly použity 2 a 3 mol.% oxidu yttritého. Na slinutých fóliích byl stanoven maximální průhyb a pevnost. Maximální biaxiální pevnosti 1806 MPa bylo dosaženo u fólií 3Y-PC 75 s tloušťkou 190 m. Maximálního průhybu 10,5 mm při tloušťce keramické fólie 75 m bylo dosaženo v 3-bodovém ohybu při rozpětí podpor 30 mm na vzorcích 3Y-PC 75. Při vzdálenosti podpor 50 mm byly vzorky protlačeny mezerou bez poškození. Tyto výsledky poukazují na excelentní mechanické vlastnosti připravených keramických folií.
|
|
|
Biokeramické materiály a jejich biokompatibilita s kostními tkáněmi
Novotná, Lenka ; Trunec, Martin (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium keramických povlaků na bázi nanočásticového oxidu zirkoničitého, nanesených metodou sprejové depozice na substráty z oxidu zirkoničitého, hlinitého a skla. Byla zkoumána kvalita nanesených povlaků v závislosti na použitém podkladovém substrátu (na jeho chemickém složení, teplotě pří nanášení a drsnosti) a množství dávkované suspenze. Nejlepších výsledků bylo dosaženo při nanášení malého množství suspenze za nízkých teplot na lehce drsný podklad. Biokompatibilita byla testována in vitro. Keramické materiály opatřené nanostrukturním povlakem byly cytokompatibilní.
|
|
|
Neural bioceramic scaffold prepared by freeze-casting
Vojníková, Michaela ; Pejchalová, Lucie (oponent) ; Salamon, David (vedoucí práce)
Several procedures have been investigated for the regeneration of injured nerves. However, the resulting axonal growth can be random or disorganized and has limitations reflected on patient recovery. Therefore, the novel freeze-casted scaffolds were manufactured with mechanical and microstructural properties suitable for the neural scaffold. Concretely, the bioceramic scaffolds were based on calcium phosphates, titania, and zirconia. The oriented microstructure was prepared by controlled ice growth in one direction. The observation with scanning electron microscopy confirmed linearly oriented pores (lamellar system) in which average pore size decreased with a higher freezing rate. According to the results, the scaffolds prepared by freezing in liquid nitrogen showed excellent mechanical properties, where flexural strength was in the range of 10–17 MPa. Interlamellar distances of these scaffolds were 10–30 µm, which are appropriate for neural scaffolds. Biocompatibility was evaluated with Schwann cells’ line in vitro, where the adhesion and growth in the lamellar direction were observed. Cytotoxic tests revealed a negative impact of a high calcium level on Schwann cell’ survival. The prepared scaffolds could form an apatite layer on its surface in the form of embryonic and nucleation centers and apatite itself. Calcium phosphate and titania scaffolds exhibited promising regenerative characteristics of adhesion and ingrowth through porous structures with outstanding mechanical properties.
|
|
|
Studium biokeramických materiálů pro dentální aplikace
Lokvenc, Martin ; Matoušek, Aleš (oponent) ; Novotná, Lenka (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá keramickými materiály používanými ve stomatologii. Úvod práce se věnuje popisu biokompatibility, jakožto charakteristické vlastnosti všech biomateriálů. Práce dále pojednává o výhodách a nevýhodách pokročilé keramiky, používané v dnešní době. Hlavní pozornost byla věnována dentální biokeramice, kterou lze obecně rozdělit podle několika kritérií. Bylo popsáno rozdělení v závislosti na mikrostruktuře, která výrazně ovlivňuje celkové vlastnosti materiálu. Na keramiku je zde nahlíženo jako na kompozitní materiál, kde je skelná matrice vyplněna z vetší či menší části krystalickou fází. Součástí práce je také popis využití jednotlivých typu biokeramik při výrobě zubních náhrad
|
|
|
Neural bioceramic scaffold prepared by freeze-casting
Vojníková, Michaela ; Pejchalová, Lucie (oponent) ; Salamon, David (vedoucí práce)
Several procedures have been investigated for the regeneration of injured nerves. However, the resulting axonal growth can be random or disorganized and has limitations reflected on patient recovery. Therefore, the novel freeze-casted scaffolds were manufactured with mechanical and microstructural properties suitable for the neural scaffold. Concretely, the bioceramic scaffolds were based on calcium phosphates, titania, and zirconia. The oriented microstructure was prepared by controlled ice growth in one direction. The observation with scanning electron microscopy confirmed linearly oriented pores (lamellar system) in which average pore size decreased with a higher freezing rate. According to the results, the scaffolds prepared by freezing in liquid nitrogen showed excellent mechanical properties, where flexural strength was in the range of 10–17 MPa. Interlamellar distances of these scaffolds were 10–30 µm, which are appropriate for neural scaffolds. Biocompatibility was evaluated with Schwann cells’ line in vitro, where the adhesion and growth in the lamellar direction were observed. Cytotoxic tests revealed a negative impact of a high calcium level on Schwann cell’ survival. The prepared scaffolds could form an apatite layer on its surface in the form of embryonic and nucleation centers and apatite itself. Calcium phosphate and titania scaffolds exhibited promising regenerative characteristics of adhesion and ingrowth through porous structures with outstanding mechanical properties.
|
|
|
Ohebné keramické fólie z oxidu zirkoničitého
Hliničan, Jan ; Částková, Klára (oponent) ; Šťastný, Přemysl (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vývojem systému pro přípravu tenkých a vysoce ohebných keramických fólií z oxidu zirkoničitého s tloušťkou mezi 70 a 200 m. Práce je členěna do dvou částí. První část představuje literární rešerši, která se zaměřuje na vlastnosti oxidu zirkoničitého, přípravu tenkých keramických fólií a hodnocení mechanických vlastností keramických materiálů. Druhá část je experimentální. Zabývá se přípravou tenkých keramických fólií z koloidních keramických suspenzí vyrobených metodou epoxy gel-tape casting. Suspenze byly připravovány ze stabilizovaného oxidu zirkoničitého. Ke stabilizaci byly použity 2 a 3 mol.% oxidu yttritého. Na slinutých fóliích byl stanoven maximální průhyb a pevnost. Maximální biaxiální pevnosti 1806 MPa bylo dosaženo u fólií 3Y-PC 75 s tloušťkou 190 m. Maximálního průhybu 10,5 mm při tloušťce keramické fólie 75 m bylo dosaženo v 3-bodovém ohybu při rozpětí podpor 30 mm na vzorcích 3Y-PC 75. Při vzdálenosti podpor 50 mm byly vzorky protlačeny mezerou bez poškození. Tyto výsledky poukazují na excelentní mechanické vlastnosti připravených keramických folií.
|
|
|
Příprava nanokrystalických keramik z oxidu zirkoničitého
Vlček, Ondřej ; Prajzler, Vladimír (oponent) ; Šťastný, Přemysl (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá přípravou nanokrystalických keramik na bázi stabilizovaného oxidu zirkoničitého. První část práce je rešeršního typu a charakterizuje keramiky na bázi oxidu zirkoničitého. Zejména se zaměřuje na popis mechanismu zhouževnatění pomocí fázové transformace, metody přípravy takto zhouževnatěných keramických materiálů a použití těchto materiálů v praxi. Druhá, praktická část je věnována přípravě částečně stabilizovaného, nanokrystalického oxidu zirkoničitého dopovaného oxidem yttritým. K přípravě vzorků je využita metoda slip casting.
|
host ::
RSS.