|
|
Study of microstructure evolution during intermediate stage of sintering of advanced ceramic materials
Jemelka, Marek ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
The primary goal of this master’s thesis was the description of the dependence of a critical density (i. e. the density when tubular pores completely turn to isolated closed pores) and average grain size at this density on different heating rates of intermediate stage sintering process. The obtained results are highly important, e. g. for producing of transparent ceramic armors, high-performance cutting tools or dense bone and joint implants, because they provide information for selection of the most suitable sintering approach in order to obtain pre-sintered samples with critical density and minimal average grain size for subsequent capsule-free post-HIP process. It has been found that for all studied oxide materials (alumina, tetragonal zirconia and cubic zirconia) the critical density is not significantly dependent on heating rate in the range of 2°C/min to 200°C/min and the average values of critical densities are 96.3 %, 92.4 % and 93.0 % for alumina, t-zirconia and c-zirconia, respectively. Previous literature results showed that the critical density is also not dependent on the green body microstructure, therefore, we can conclude that the critical density seems to be a material constant depending on the dihedral angle of the material. The sintering trajectories (the dependence of the average grain size on relative density) were evaluated for all three heating rates (2, 10 and 200°C/min followed by 5min dwell time) as well as for so-called long-dwell sintering (5-10 hours at low sintering temperatures). The results did not explore any new approach leading to decrease of the grain size at the critical density, so the widely used conventional presintering (10°C/min, 5 min dwell time) remains the appropriate method to reach the optimal microstructure prior to post-HIP process.
|
|
|
Městský dům - architektura kombinace funkcí
Starý, Ondřej ; Urbášková,, Hana (oponent) ; Menšíková, Naděžda (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce je návrh městského domu v lokalitě blízké centrální části Brna jako alternativy ke stávajícím monofunkčním zónám a vytypování vhodných funkcí pro zadané území. Koncept je založen na kompaktním městském bloku, který komunikuje v parteru s děním v ulici a propojuje ho s děním v domě prostřednictvím vnitřního atria. V rámci intenzivní struktury se návrh zaměřuje složku bydlení, která ze středů měst mizí. Předpokladem pro vytvoření kvalitního obytného prostředí bylo vyzdvižení této vrstvy na třípodlažní platformu, která integruje komerci, kulturu a administrativu. Střecha platformy současně slouží jako zelená střešní terasa s vegetací, která je bariérou proti hluku a znečištění. Nabízí tak bezpečný a klidný prostor pro rekreaci a hry dětí v rušné části města. Důležitým hlediskem, na které byl kladen velký důraz, bylo propojení jednotlivých provozů nejen v rámci domu, ale i v rámci města. Funkce domu a prostor ulice jsou vzájemně propojeny prostřednictvím ústředního veřejného atria, jež se stává místem lidských kontaktů. Obytný celek je se zbytkem domu propojen velkým střešním světlíkem propouštějícím sluneční paprsky skrz vegetaci zelené střešní terasy. Dům tak svůj provoz neskrývá, ale naopak „žije společně s městem“.
|
|
|
OLOMOUC – Densification Urbaine – zahuštění zastavění
Haasová, Lenka ; Spusta, Ondřej (oponent) ; Koleček, Ivan (vedoucí práce)
Zahušťování neboli densifikace je výrazný urbanistický trend 21. století v evropských městech. S rostoucí populací přichází totiž otázka, kde stavět? Lze se nadále rozpínat urbanisticky do okolní krajiny? Už dnes cítíme problémy, které s sebou nese růst města do plochy. Opravdu neexistuje jiný způsob, který by byl udržitelný a mohl i zlepšit kvalitu života ve městech? Díky novému využití na první pohled komplikovaných částí města můžeme přispět k rozvoji města. Densifikace je tedy cesta udržitelného rozvoje, a to ekonomického využití městského prostoru. Při analýze struktury města Olomouce vyvstala otázka, kde můžeme zahušťovat a zlepšit tím kvalitu života ve městě? Hned na okraji centra se nacházejí místa, které se pomalu stávají „mrtvými“ a nejsou „obyvatelná“. Tyto místa jsou poblíž městských parků, které vznikly v místech bývalého bastionového opevnění. Mohlo by propojení těchto parků dodat postupný impuls k novému myšlení? Vybrané místo pro návrh studentského centra se nachází na jižním okraji historického jádra u budovy bývalé tržnice. Toto území má velmi komplikované vazby na okolí a jeho potenciál není plně využit. Mohlo by se tedy stát středobodem univerzity, kde se spojuje město s přírodou.
|
|
|
Vývoj deskových materiálů na bázi dřeva s využitím procesu termické modifikace
Buriánek, Vlastimil ; Pipíška,, Tomáš (oponent) ; Vaněrek, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá účinností polyuretanových a fenol-resorcín-formaldehydových lepidel při aplikaci v lepených spojích tepelně upravených plošných materiálů. V rámci rešeršní činnosti byla provedena analýza termické odolnosti komerčně používaných lepidel. Dále byly popsány změny vlastností dřevěných materiálů po tepelné úpravě. V praktické části bylo provedeno ověření účinnosti použitých lepidel na densifikovaných březových překližkách s ohledem na smykovou pevnost výsledného kompozitu. Na základě dosažených výsledků bylo přistoupeno k ověření účinnosti densifikace na smrkových překližkách.
|
|
|
Inovativní materiály na bázi dřeva
Buriánek, Vlastimil ; Brožovský, Jiří (oponent) ; Vaněrek, Jan (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou optimalizace modifikačního postupu u dřevěných překližovaných desek. Optimalizace spočívá zejména ve vyhodnocení různých densifikačních způsobů s rozdílnými parametry plastifikace a stabilizace. Za hodnotící parametry byly zvoleny fyzikální parametry (objemová hmotnost, bobtnání, nasákavost) a pevnostní parametry (pevnost v ohybu, modul pružnosti) modifikovaných desek. Praktická část zahrnovala ověření dvou zhušťovacích úprav na březové překližce.
|
|
|
Bydlení v intenzivních městských strukturách
Zadražilová, Miroslava ; Urbášková, Hana (oponent) ; Šimeček, Pavel (oponent) ; Vitková, Lubica (oponent) ; Menšíková, Naděžda (vedoucí práce)
Se změnami ve společnosti, jako jsou nárůst mobility, stoupající prostorová náročnost obyvatel a nástup digitálních technologií, architekti a urbanisté hledají nové formy městské zástavby. Jednou z nich je zahušťování, tedy intenzivní využití městského prostoru. Intenzivní městská struktura maximálně využívá potenciál místa, řeší několik problému najednou, je funkčním hybridem, domovem potencionálních suburbanizérů, místem sociálních kontaktů. Vzniká ve snaze vyřešit konkrétní problém v přelidněném, kolabujícím městě. Cílem práce je poukázat na současné přístupy k problematice intenzivních městských struktur a zmapovat současné realizované i nerealizované projekty. Práce vytváří systém jejich kategorizace a pojmenování. Z funkčního hlediska se jedná vždy o mix různých funkcí. Dle prostorové koncepce rozlišuje pět kategorií. Jsou jimi multiplicita, poréznost, hybridita, konektivita a vertikalita. Veřejný či poloveřejný prostor se tak dostává do vyšší úrovně města, do městského patra, městského balkónu či hybridní krajiny. S ohledem na polohu vůči stávajícímu městu jsou realizované projekty většinou impulsem k rozvoji a obnově zdevastovaných městských území, brownfields i urban sprawls. Na základě získaných poznatků bylo vytvořeno zadání předdiplomních a diplomních projektů na ústavu architektury FAST VUT v Brně a přístupy k problematice byly ověřeny v pedagogickém procesu. Anketní šetření v druhé části práce hledá odpověď na otázku, zda existují obyvatelé, kteří by chtěli v intenzivní městské struktuře bydlet a kdo tito lidé jsou.
|
|
|
Tailoring of microstructure of advanced ceramic materials by conventional and non-conventional sintering approaches
Prajzler, Vladimír ; Bermejo, Raúl (oponent) ; Bača,, Ľuboš (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
This doctoral study investigated microstructural evolution of selected oxide ceramic materials during conventional sintering (CS), rapid rate sintering (RRS), flash sintering (FS), and spark plasma sintering (SPS). Considering ceramics for structural applications, the relatively large (1cm3), defect-free, and nearly dense alumina and yttria-stabilized zirconia (YSZ) pellets with uniform microstructure were prepared by RRS. The RRS was also found as an optimal method for preparation of highly dense lead-free piezoelectric ceramics with the similar performance as obtained by more time- and energy-consuming CS. The SPS methods further improved the properties of lead-free piezoelectric ceramics, producing fully dense samples which is a good prerequisite for translucency, and thus, additional optoelectrical properties. The most optimal results – a full density and high piezoelectric performance – were attained by combining SPS and RRS approaches. The analyses performed in this study also pointed out the importance of elimination of volatile impurities prior to the rapid heating. Otherwise, these substances are trapped in the sintered ceramic, which in turn limits its final density. It was shown that the low final densities of RRS YSZ are connected to the entrapment of residual chlorine originating from powder synthesis. If residual chlorine was removed by high-temperature annealing of the green bodies before the onset of RRS, almost fully dense YSZ samples were obtained by following RRS. The negative effect of residual chlorine on densification was also visible in flash sintered YSZ samples. Moreover, the FS of YSZ often results in an accelerated grain growth in the sample core due to a higher temperature and electrochemical reduction. In the spectrum of our process parameters, it even led to abnormal grain growth (AGG). The strongly bimodal grain size distribution showed in this work was not reported in flash sintered YSZ before. The AGG was explained by two contributing factors – large sample size, which resulted in localization of electric current and formation of hot-spots, and overall accelerated grain growth kinetics in the specimen core caused by electrochemical reduction.
|
|
|
Inovativní materiály na bázi dřeva
Buriánek, Vlastimil ; Brožovský, Jiří (oponent) ; Vaněrek, Jan (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou optimalizace modifikačního postupu u dřevěných překližovaných desek. Optimalizace spočívá zejména ve vyhodnocení různých densifikačních způsobů s rozdílnými parametry plastifikace a stabilizace. Za hodnotící parametry byly zvoleny fyzikální parametry (objemová hmotnost, bobtnání, nasákavost) a pevnostní parametry (pevnost v ohybu, modul pružnosti) modifikovaných desek. Praktická část zahrnovala ověření dvou zhušťovacích úprav na březové překližce.
|
|
|
OLOMOUC – Densification Urbaine – zahuštění zastavění
Haasová, Lenka ; Spusta, Ondřej (oponent) ; Koleček, Ivan (vedoucí práce)
Zahušťování neboli densifikace je výrazný urbanistický trend 21. století v evropských městech. S rostoucí populací přichází totiž otázka, kde stavět? Lze se nadále rozpínat urbanisticky do okolní krajiny? Už dnes cítíme problémy, které s sebou nese růst města do plochy. Opravdu neexistuje jiný způsob, který by byl udržitelný a mohl i zlepšit kvalitu života ve městech? Díky novému využití na první pohled komplikovaných částí města můžeme přispět k rozvoji města. Densifikace je tedy cesta udržitelného rozvoje, a to ekonomického využití městského prostoru. Při analýze struktury města Olomouce vyvstala otázka, kde můžeme zahušťovat a zlepšit tím kvalitu života ve městě? Hned na okraji centra se nacházejí místa, které se pomalu stávají „mrtvými“ a nejsou „obyvatelná“. Tyto místa jsou poblíž městských parků, které vznikly v místech bývalého bastionového opevnění. Mohlo by propojení těchto parků dodat postupný impuls k novému myšlení? Vybrané místo pro návrh studentského centra se nachází na jižním okraji historického jádra u budovy bývalé tržnice. Toto území má velmi komplikované vazby na okolí a jeho potenciál není plně využit. Mohlo by se tedy stát středobodem univerzity, kde se spojuje město s přírodou.
|
|
|
Tailoring of microstructure of advanced ceramic materials by conventional and non-conventional sintering approaches
Prajzler, Vladimír ; Bermejo, Raúl (oponent) ; Bača,, Ľuboš (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
This doctoral study investigated microstructural evolution of selected oxide ceramic materials during conventional sintering (CS), rapid rate sintering (RRS), flash sintering (FS), and spark plasma sintering (SPS). Considering ceramics for structural applications, the relatively large (1cm3), defect-free, and nearly dense alumina and yttria-stabilized zirconia (YSZ) pellets with uniform microstructure were prepared by RRS. The RRS was also found as an optimal method for preparation of highly dense lead-free piezoelectric ceramics with the similar performance as obtained by more time- and energy-consuming CS. The SPS methods further improved the properties of lead-free piezoelectric ceramics, producing fully dense samples which is a good prerequisite for translucency, and thus, additional optoelectrical properties. The most optimal results – a full density and high piezoelectric performance – were attained by combining SPS and RRS approaches. The analyses performed in this study also pointed out the importance of elimination of volatile impurities prior to the rapid heating. Otherwise, these substances are trapped in the sintered ceramic, which in turn limits its final density. It was shown that the low final densities of RRS YSZ are connected to the entrapment of residual chlorine originating from powder synthesis. If residual chlorine was removed by high-temperature annealing of the green bodies before the onset of RRS, almost fully dense YSZ samples were obtained by following RRS. The negative effect of residual chlorine on densification was also visible in flash sintered YSZ samples. Moreover, the FS of YSZ often results in an accelerated grain growth in the sample core due to a higher temperature and electrochemical reduction. In the spectrum of our process parameters, it even led to abnormal grain growth (AGG). The strongly bimodal grain size distribution showed in this work was not reported in flash sintered YSZ before. The AGG was explained by two contributing factors – large sample size, which resulted in localization of electric current and formation of hot-spots, and overall accelerated grain growth kinetics in the specimen core caused by electrochemical reduction.
|
host ::
RSS.