|
|
Hybridní kompozity kombinující krátká houževnatá vlákna a částicové plnivo v polymerní matrici
Smrčková, Markéta ; Pavelka,, Vladimír (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývala vlivem přídavku krátkých houževnatých polyvinylalkoholových vláken do dimetakrylátových matric na mechanické vlastnosti kompozitních materiálů. Dále byly do matric přidány mikro- nebo nano-plniva. Bylo studováno, jak přídavek krátkých vláken a plniva do matrice ovlivňuje mechanické vlastnosti výsledných, tzv. hybridních kompozitních materiálů. Kompozitní materiály byly charakterizovány pomocí diferenční kompenzační fotokalorimetrie (DPC), termogravimetrické (TGA) a dynamicko-mechanické (DMA) analýzy. Morfologie lomových ploch byly sledovány pomocí skenovací elektronové (SEM) a konfokální laserové (CLSM) mikroskopie. Byly změřeny moduly pružnosti a pevnosti, stanoveny kritické hodnoty faktoru intenzity napětí a hnací síly trhliny a také viskoelastické vlastnosti kompozitních materiálů. Na mechanické vlastnosti kompozitních materiálů má vliv nejen typ plniva/výztuže, ale i vlastnosti matrice. Tyto vlastnosti závisí také na způsobu vytvoření polymerní sítě během světlem iniciovaného vytvrzování. Z tohoto důvodu byly určeny polymerační tepla, stupně konverze a maximální polymerační rychlosti směsí dimetakrylátových monomerů.
|
|
|
Short fiber reinforced composites in dental applications
Matysová, Dorota ; Vladimír, Pavelka (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with short-fibre reinforced composites for dental applications. Particulate barium filler, short polyacrylonitryle fibres or short glass fibres were added to the dimethacrylate matrix to study their effect on the composite material properties. Methods used for this study were thermogravimetric analysis (TGA), differential compensation photocalorimetry (DPC), dynamic mechanical analysis (DMA), three point bending, scanning electron microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy (CLSM). The matrix curing was defined by heat of polymerisation, degree of conversion and polymerisation rate. Composite materials were characterized by the glass transition temperature, storage moduli at 35 °C and 100 °C, elastic modulus, strength, the critical value of stress intensity factor and the critical value of energy release rate. Fracture surface investigation is also included in this thesis.
|
|
|
Obrábění materiálů pro specifické dentální aplikace
Těšík, Martin ; Sedlák, Josef (oponent) ; Píška, Miroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřená na dentální materiály používané v protetickém lékařství. V úvodní části je shrnuta nejdůležitější vlastnost, která je biokompatibilita. Dále obnáší rozdělení používaných materiálů na titanové slitiny a oxidové keramiky, jejich popis a úskalí při obrábení. V závěrečné části se věnuje popisu procesu, který probíhá při výrobě nové zubní korunky od prvního příchodu pacienta až po odchodu s finálním výrobkem. V práci taktéž probíhá srovnání ekonomičnosti výroby zubní korunky pomocí frézování a 3D tisku pro budoucí výrobní proces.
|
|
|
Kompozitní stomatologické biomateriály - struktura, analýza a vlastnosti
Matoušek, Aleš ; Vaněk,, Jiří (oponent) ; Lapčík,, Lubomír (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
V této práci byl zkoumán vliv velikosti zrn na bioaktivitu oxidových keramik ZrO2, Al2O3 a HA. Biologická aktivita byla porovnána u keramik od velikosti zrn 100 nm až po 10 m a různou povrchovou drsností. K přesnému popsání testovaných materiálů byly provedeny keramografické analýzy. K hodnocení biologických vlastností keramik byly použity dilatační testy in-vitro výluhové a přímé. Byly použité buněčné testovací linie osteoblastoidní MG63, fibroblastoidní L929 a epiteliální HeLa. Vliv velikosti zrn na biologickou odezvu keramik se projevil pouze u těles s tepelně zvýrazněným reliéfem. U tepelně leptaných nanokrystalických vzorků byla zjištěna vyšší plocha pokryvu buněk než u keramik s hrubší mikrostrukturou. Biologické testy na vrstevnatých kompozitech Al2O3×ZrO2 ukázaly selekci buněk podle typu materiálu, s preferenčním pokrytím povrchu ZrO2. Zvýšená biologická odezva nanokrystalického ZrO2 byla detailně ověřena na keramických substrátech ZrO2, Al2O3 a SiO2 s nanokrystalickým povlakem ZrO2. Byl nalezen optimální technologický postup pro vytvoření nedefektních povlaků. Slinuté povlaky byly testovány in-vitro buněčnými liniemi HeLa, L929 a MG63 po dobu až 72 hodin. Výsledky biologických testů nanokrystalických povlaků odpovídaly výsledkům objemových nanokrystalických keramik ZrO2 se zvýrazněným reliéfem.
|
|
|
Vliv podmínek přípravy na strukturu a vlastnosti hybridních světlem tvrditelných kompozitů
Škriniarová, Nina ; Ing. Vladimír Pavelka. Ph.D. (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Účelem této bakalářské práce bylo provést a vyhodnotit sérii experimentů, zaměřených na objasnění vlivu podmínek míšení a dávkování komponent na strukturu a vlastnosti hybridních polymerních kompozitních materiálů určených pro odolné zubní výplně. Bylo navrženo několik způsobu přípravy a následně byly měřeny vybrané mechanické vlastnosti připravených vzorků. Do matrice byla přidána krátká neformovatelná polymerní vlákna v kombinaci s částicovým plnivem s různou velikostí částic plniva. Jako matrice byla použita polymerní, světlem tvrditelná směs monomerů na bázi uretandimetakrylátu ve směsi s dodekandioldimetakrylátem. U připravených vzorků byly změřeny tahové deformační křivky. Morfologie připravených kompozitů byla sledována pomocí fraktografie lomových ploch za pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Jednotlivé sady vzorků byly vyhodnoceny srovnáním parametrů tahových křivek a morfologie pozorované na snímcích ze SEM. Na základě srovnání výsledků experimentů s vlastnostmi předpovězenými existujícími modely byl vyhodnocen nejlepší postup míšení a dávkování komponent.
|
|
|
Kinetika polymerací dentálních dimethakrylátových monomerů
Vaněk, Martin ; Bystřický, Zdeněk (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá charakteristikou kinetiky polymerací dentálních materiálů. Předmětem zájmu jsou dentální materiály ze skupiny dimethakrylátových polymerů, které se v průmyslu používají pro potřeby dentálního zaměření jako jsou například opravy, úpravy a tvorba nových zubů. Jedna část práce se zabývá tím, jak změna molárního poměru jednotlivých monomerů (přídavek dalšího monomeru do systému) ovlivňuje kinetiku polymerace. Druhá část studuje přídavek siliky (plniva) do systému methakrylátů a její vliv na reakční kinetiku. Hlavní sledované parametry byly polymerační rychlost, stupně konverze, bod gelace, teplota skelného přechodu a dynamického modul. Povaha změn rychlosti reakce a konverze v dimethakrylátových matricích byla charakterizována fotometricky diferenciální kompenzační kalorimetrií (DSC), reologie byla prostudována na fotoreometru a teplota skelného přechodu a moduly byly stanoveny pomocí dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Bylo zjištěno, že v případě přídavku vybraného monomeru a plniva dochází k postupnému snižování sledovaných veličin jako jsou polymerační rychlost a konverze jak při dlouhém, tak při krátkém osvitu. Z reologického stanovení vyplývá, že k síťování materiálů dochází s přídavkem monomeru nebo plniva později při vyšších koncentracích. Byl sledován a komentován velmi nepravidelný trend v případě zjištěné teploty skelného přechodu a dynamického modulu. Přidaný monomer se pravděpodobně částečné chová jako plnivo při vyšších koncentracích. Při sledování metodou DMA se projevily dva vlivy rozdílné výchozí konverze vytvrzených vzorků s protikladným efektem plniva.
|
|
|
Adhezní pevnost a morfologie lomu mezi kompozitním, vlákny vyztuženým, kořenovým čepem a jádrem z částicového kompozitu
Kročová, Blanka ; Pavelka,, Vladimír (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce zkoumá vliv složení a struktury dentálního čepu na jeho mechanické vlastnosti. Zabývá se adhezní pevností a morfologií lomu adhezního spoje mezi kompozitním, vlákny vyztuženým kořenovým čepem (FRC) a jádrem z částicového kompozitu. Je zde sledována závislost adhezní pevnosti na průměru FRC čepu, na obsahu vláken v čepu a na použitém částicovém kompozitu, do kterého je čep vsazen. Adhezní pevnost spoje byla měřena za použití univerzálního testovacího přístroje ve speciálně zhotovených čelistech. Morfologie lomu byla analyzována na rastrovacím elektronovém mikroskopu (SEM). Ze získaných hodnot vyplývá, že smyková pevnost adhezního spoje je pro použité materiály nejvíce ovlivněna kvalitou smáčení povrchu FRC. Výsledky mohly být ovlivněny i rozložením napětí při měření adhezní pevnosti, protože velikost čelistí nebyla ve stejném poměru vzhledem k průměru FRC čepu pro všechny typy vzorků. V další části práce byly vzorky dentálních čepů testovány ve tříbodovém ohybu. Pro studium analýzy lomu byly vybrané vzorky testovány rázem v ohybu a test byl snímán vysokorychlostní kamerou. U dentálního čepu složeného z více FRC postů s menším průměrem nedochází v jednom okamžiku k tak rozsáhlému lomu, tak jako v případě použití postu s velkým průměrem. Charakter lomu ve složeném dentálním čepu je navíc ovlivněn typem pojícího materiálu a kvalitou adheze mezi tímto materiálem a jednotlivými posty.
|
|
|
Hybridní kompozity na bázi metakrylové matrice
Almásyová, Zuzana ; Bystřický, Zdeněk (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývala studiem vlivu přídavku korundového plniva na mechanické vlastnosti experimentálního kompozitu na bázi dimethakrylátové matrice. V teoretické části jsou charakterizované důležité vlastnosti a aspekty částicového kompozitu, mechanika kompozitu a možnosti povrchové úpravy plniv. Studovaným materiálem byla dimethakrylátová matrice s částicovým mikro-plnivem v podobě barnatého skla a nano-plnivem ve formě korundu. Plnivo bylo upraveno dvěma metodami silanizace. Výsledná povrchová úprava plniva byla zkoumána pomocí termogravimetrické analýzy a infračervené spektroskopie. Morfologie lomových ploch byly sledovány pomocí skenovací mikroskopie se záměrem charakterizovat dispergaci částic v matrici. Mechanické vlastnosti připraveného kompozitního materiálu byly určené ohybovou zkouškou. Byla stanovena nejvhodnější metoda silanizace částicového plniva. Přídavek korundu měl nepříznivý vliv na výsledné mechanické vlastnosti připraveného kompozitního materiálu.
|
|
|
Tepelná stabilita/degradace vysokoviskózních dentálních pryskyřic
Bystřický, Zdeněk ; Trautmann, Radoslav (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývala vlivem dlouhodobého tepelného zatížení na stabilitu vysokoviskózních pryskyřic používaných jako matrice dentálních kompozitních materiálů. Zkoumán byl také průběh polymerace v závislosti na typu a molárním poměru použitých monomerů, obsahu iniciačního systému a přítomnosti nanosiliky jako plniva. Pryskyřice byly charakterizovány pomocí diferenční kompenzační fotokalorimetrie (DPC) a dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Pomocí DPC byla změřena závislost tepelného toku na čase. Na základě experimentálně naměřených hodnot byla stanovena závislost konverze na čase a závislost rychlosti polymerace na konverzi. Viskoelastické vlastnosti vytvrzených pryskyřic byly stanoveny pomocí DMA. Z naměřených dat vyplývá, že vlivem působení zvýšené teploty došlo u všech pryskyřic k poklesu stupně konverze a polymerační rychlosti. Se zvyšujícím se obsahem iniciačního systému v pryskyřici se tento pokles projevoval výrazněji. Z toho je možné usoudit, že působením zvýšené teploty došlo k inaktivaci jedné z komponent iniciačního systému. Pro systémy pryskyřic, které jsou vytvrzovány světlem, je charakteristický výskyt dvou teplot skelného přechodu. To je dáno nehomogenní morfologií vytvrzené pryskyřice, ve které se vyskytují dva typy domén s různým relativním zastoupením jednotlivých monomerů. Po degradaci však byla patrná pouze jedna teplota skelného přechodu díky snížení viskozity pryskyřice vlivem zvýšené teploty. Molekuly iniciačního systému a jednotlivých monomerů tak snáze difundovaly prostředím a vytvrzená pryskyřice tak dosáhla po degradaci vyšší homogenity. U degradovaných pryskyřic byl patrný výraznější pokles elastického modulu. Průběh vytvrzování je výrazně ovlivněn typem monomerů, jejich vzájemným poměrem a přítomností plniva.
|
|
|
Částicové kompozity vyztužené krátkými vlákny
Kročová, Blanka ; Pavelka, Vladimír (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce zkoumá vliv vyztužení krátkých vláken v částicovém kompozitu s polymerní matricí a vliv jeho struktury na mechanické vlastnosti. Studuje lomovou houževnatost v závislosti na přídavku krátkých polyvinylalkoholových (PVAL) vláken, nanosiliky a práškového polymethylmethakrylátu (PMMA) do dimethakrylátové matrice. Vytvrzování matric bylo charakterizováno pomocí diferenční kompenzační fotokalorimetrie. Vnitřní struktura kompozitu a morfologie lomu byla studována s použitím skenovacího elektronového mikroskopu. U testovaných zkušebních vzorků byly změřeny moduly pružnosti, pevnosti a stanoveny kritické hodnoty faktoru intenzity napětí a rychlosti uvolňování energie. Ze získaných poznatků vyplývá, že limitní hodnotou obsahu krátkých vláken jsou 4 obj. %. Při tomto obsahu vláken se sice významně zvýší houževnatost materiálu, ale zároveň se sníží rovnoměrná distribuce vláken a snadnost přípravy materiálu. V rámci možných aplikací se také zhorší manipulovatelnost s tímto materiálem. Obsah vláken 2 ± 0,5 obj. % je přijatelným kompromisem mezi dobrou zpracovatelností, rovnoměrnou distribucí vláken a požadovanými mechanickými vlastnostmi. Při studiu lomových ploch materiálu docházelo k různým porušením vláken (vytahování z matrice, plastická deformace, fibrilace na povrchu vláken, lom) v závislosti na typu použité matrice a plniva.
|
host ::
RSS.