|
| |
|
|
Microstructure and Mechanical Properties of Steels
Stavinoha, Jakub ; Pavloušková, Zina (referee) ; Molliková, Eva (advisor)
This bachelor’s thesis is concerned with studies of relationships between grain size and mechanical properties of steels. Theoretical part deals with structure of the steels, with reaction of the material to the external stress, methods of estimating the grains size and strain-stress diagrams. In the practical part there are evaluated scratch patterns and strain-stress diagrams of steel C10E4Cu3+N. The conclusion of thesis includes the evaluations of the results from practical part and comparison with the theoretical part.
|
|
|
Composite Dental Biomaterials - Structure, Analysis and Properties
Matoušek, Aleš ; Vaněk,, Jiří (referee) ; Lapčík,, Lubomír (referee) ; Cihlář, Jaroslav (advisor)
The aim of this work is to define relations between grain size and bioaktivity of oxide ceramics, specifically ZrO2, Al2O3 and HA. Ceramic materials with grain size from 100 nm up to 10 m, with various surface roughness, were tested for its bioactivity. Ceramography analysis was performed for all tested materials to precisely describe microstructures. Biological properties of the ceramic materials were tested via dilation tests directly in-vitro and by in-vitro extraction. Three cell culturing lines: osteoblast MG63, fibroblast L929, and epithelioid HeLa, were used for our testing. An influence of the grain size on the biological response was only found for the ceramic materials which had been thermally etched. The thermally etched nanocrystalline samples had larger areas covered by cells than ceramics with coarse grain microstructure. Biological tests on layered composites Al2O3×ZrO2 showed the cell selection determined by the type of material, where ZrO2 surfaces were preferably covered. Improved biological response of nanocrystalline ZrO2 was demonstrated on ceramic ZrO2, Al2O3 and SiO2 substrates with nanocrystalline coating of ZrO2. In this work a novel technological process for the formation of defect-free coatings was developed. Sintered coatings were tested using in-vitro technique with cell line HeLa, L929 and MG63 for up to 72 hours. The results of the biological tests of nanocrystalline coatings were consistent with results from the bulk nanocrystalline thermally etched ZrO2 ceramics.
|
|
|
Tension - compression asymetry non-ferous alloys
Čavojec, Martin ; Judas, Jakub (referee) ; Zapletal, Josef (advisor)
Bakalářská práce se zabývá asymetrickou odezvou na tahové a tlakové zatěžování neželezných kovů, jmenovitě hořčíkových slitin. Popisuje základní problematiku zkoušek tahem a tlakem, experimentální stanovením asymetrické odezvy, vliv rozličných parametrů na asymetrickou odezvu na tahové a tlakové zatěžování, a také možný popis asymetrie jako funkci orientace a textury. Na závěr práce popisuje experimentální stanovení a vyhodnocení asymetrické odezvy na tlakové a tahové zatěžování hořčíkové slitiny AZ61, s metalografickou analýzu tyto slitiny.
|
|
|
Study of the synthesis and processing conditions on the structure and properties of (Ba,Ca)(Ti,Zr)O3 lead-free ceramics
Bijalwan, Vijay ; Liedermann, Karel (referee) ; Olhero,, Susana Maria Henriques (referee) ; Button, Timothy William (advisor)
V poslední době je snahou nahradit klasickou komerční olovnatou piezoelektrickou keramiku bezolovnatou, z důvodu zvýšeného zájmu o ochranu životního prostředí a zdraví. Různé typy materiálů již byly navrženy, jako například (K, Na) NbO3 (KNN), (Bi, Na) TiO3 (BNT), (Bi, Na) TiO3 – BaTiO3 (BNT-BT), ale jejich piezoelektrické vlastnosti zatím nedosáhly takových hodnot jako u olovnatý chkeramik (např. olovnatý titanát olova ((Pb Zr)TiO3). Nejvíce se olovnatým materiálů blíží bezolovnatý systém na bázi (1-x)Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3 nebo (Ba, Ca) (Zr, Ti) O3 ((1-x)BZT-xBCT, BCZT) a to díky vysokým piezoelektrickým a dielektrickým parametrům. Nevýhodou tohoto prostředku je jeho velmi vysoká teplota slinování (1520 ° C) za účelem dosažení vysokých piezoelektrických vlastností (např. Piezoelektrické konstanty d33 > 600 pC / N). Tato práce se zabývá bezolovnatou keramikou na bázi BCZT, její výrobou a vylepšením piezoelektrických vlastností dopováním CeO2. Přidáním CeO2 (y wt.%) do (Ba0.85Ca0.15) (Zr0.1Ti0.9) O3 se výrazně snížila slinovací teplota a došlo ke zhutnění při 1350°C. U této kompozice se Curieova teplota pohybovala kolem TC~105°C a velikost zrn byla v rozmezí ~ 10-13 m. Fázový přechod z romboedrické struktury na tetragonální (R-T) byl zjištěn pomocí rentgenové spektroskopie u y = 0 - 0.1 wt.%, což koreluje s výsledky Ramanovy spektrální analýzy. Mikrostrukturní a strukturní charakteristiky byly detailně studovány v korelaci s dielektrickými, feroelektrickými a piezoelektrickými vlastnostmi. Nejlepší funkční vlastnosti byly dosaženy pro keramiku BCZT – 0.07 wt.% CeO2. Tato keramika vykazovala piezoelektrický nábojový koeficient d33 = 507±20pC/N, elektromechanický planární koeficient kp = 51.8 %, dielektrickou konstantu r = 4091±100, ztrátový činitel tan = 0.02, remanentní polarizaci Pr = 13.58C/cm2, intenzitu koercitivního pole EC = 2.13kV/cm při normovaném napětí, d33* nebo Smax/Emax = 840pm/V. Dvoustupňovou kalcinační technikou bylo docíleno homogenního růstu zrn s vysokou relativní hustotou (~ 99% teoretické hustoty). Tato kompozice BCZT- CeO2 vykazovala stálé feroelektrické, dielektrické a piezoelektrické vlastností i při velikosti zrn 10 µm. Bezolovnatá piezoelektrická keramika (Ba0.85Ca0.15-y Cey) (Zr0.1Ti0.9) O3 (BCCeZT) byla dále dopována CeO2 s cílem substituce Ce4+ v místě A krystalické mřížky. Posunutí rentgenových vrcholů k vyšším úhlům naznačuje kontrakce mřížky, což by mohlo způsobit obsazení iontů ceru v místech A této soustavy. Bylo zjištěno, že velikost zrn kolem 10 - 12 m je významná pro vysokou piezoaktivitu bezolovnaté BCCeZT keramiky. Nejvyšší piezoelektrické vlastnosti tato keramika vykazovala při y;Ce = 0.00135 a slinovaná na teplotě 1350°C/4h, kdy piezoelektrické parametry byly d33 = 501±10 pC/N, kp = 38.5±1.92 %, Pr = 12.19 C/cm2, TC = 108.1 °C a s maximální deformací S do 0.14 %. Pro další studium substituce v místě A, byly vyrobeny keramické materiály (Ba1-x-y Cax Cey) (Zr0.1 Ti0.9) O3 (x:Ca = 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 a y;Ce = 0.00135). Opět se ukázalo, že pokud byla velikost zrn ~13um, tak keramika vykazovala vysoké piezoelektrické vlastnosti (d33 = 457pC/N) pro x = 0.15 % kalcinované na teplotě 1425 °C. Když se se velikost zrn zvýšila nad 16 um, piezoelektrický nábojový koeficient d33 klesl na 200 pC/N. Rentgenová analýza ukázala změnu fázové struktury z rombické na tetragonální při zvýšení obsahu vápníku.
|
|
|
Machining of ceramic bodies using CAD-CAM
Kaplan, Lukáš ; Částková, Klára (referee) ; Kaštyl, Jaroslav (advisor)
The literature part of bachelor's thesis deals with ceramic materials based on Al2O3 and ZrO2, methods of sample preparation for consequent machining, different methods of machining, especially the technology of CNC machining in non-sintered and sintered state with their comparison. The thesis presents possible examples of the use of ceramic parts. The experimental part of the thesis deals with the machining of ceramic based on ZrO2 using different types of ceramic powders, methods of preparation and the choice of the sintered temperature in relation to its properties. The best results were achieved with SZ-3Y ceramic material sintered at 1550 °C for 2 hours, strength values were 1203 MPa, roughness of surface Ra was 126 nm a grain size was 382 nm.
|
|
| |
|
|
Influence of cooling rate on microstructure and mechanical properties of castings from magnesium alloys AZ91, WE43B and Elektron21 produced by investment casting
Jakubcová, Eliška ; Klakurková, Lenka (referee) ; Juliš, Martin (advisor)
This master's thesis deals with the effects of the cooling rate on the grain size of magnesium alloys based on Mg–Al (AZ91E) and Mg–Zr–RE (WE43B and Elektron21). The effects of the cooling rate are analyzed on samples of varying thickness for different cooling methods (forced–air–cooling, cooling into polymer, natural air cooling). We also evaluated the final microstructure, porosity, hardness, and mechanical properties for investment castings. Based on the evaluated grain sizes, we demonstrated a significant difference in the cooling rate influence on the grain size for the alloy AZ91E. Compared to Zirconium-based alloys (WE43B and Elektron21), for which the zirconium content influences grain size the most. For the alloys based on Mg–Zr–RE, it is possible to prefer casting conditions, without negative enlarging of the grain size.
|
|
|
Structure and Properties of Sintered Tungsten Carbides
Novotná, Hana ; Klakurková, Lenka (referee) ; Čelko, Ladislav (advisor)
This bachelor thesis deals with the structure and properties of sintered tungsten carbides. The literature review section concerns the development of sintered carbides, their composi-tion and structure, different types of carbides, the steps of the production of sintered car-bides, sintering technology and alternative materials for cutting tools. The experimental section deals with composition of WC-Co and is ascertained by the dependency coercivity on WC grain size and also on cobalt content. This work describes the measurement of WC grain size and measurement of the coercivity, one of the fundamental properties of sintered carbides.
|
|
|
Development of industrial floors with utilization of by-product
Radějová, Lucie ; Durica,, Tibor (referee) ; Bydžovský, Jiří (referee) ; Ševčík, Milan (referee) ; Drochytka, Rostislav (advisor)
This work deals with the use of waste materials in the development of new industrial floors. The main task of this work is to choose a suitable waste materials, and design a new material using such materials, while achieving the required physico-mechanical properties. The aim of this work is also to verify the effects of process application, suitable microfiller and final coat and propose a suitable alternative industrial floors, which would not only be in terms of economic efficiency, but also in terms of ecological suitable replacement for commercial products.
|
guest ::
