|
10:00
|
Bc.
Enas Ghassan Hamed
Alzubi
|
M1
|
prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch
|
Vlastnosti porézní korozivzdorné oceli vyrobené technologií 3D tisku
|
detail
Vlastnosti porézní korozivzdorné oceli vyrobené technologií 3D tisku
3D tisk je nová technologie používaná pro výrobu komplexních trojrozměrných produktů. Použití 3D tisku pro výrobu kovových implantátů se rychle rozšiřuje kvůli své schopnosti produkovat náhrady poškozených tkání s požadovanými vlastnostmi. Kovové implantáty jsou široce aplikovány v ortopedii pro náhradu tvrdé kostní tkáně. V této práci byla studována mikrostruktura a mechanické vlastnosti vysoce porézní nerezové oceli 316L připravené technologií 3D metodou Selective Laser Melting (SLM). Ze získaných výsledku, bylo zjištěno, že mechanické vlastnosti slitiny se přiblížily vlastnostem lidské kosti a tím je táto slitina předurčena pro aplikace v medicíně. Vzorky s porézní strukturou se svým charakterem přibližují trabekulární kosti a je možné s nimi počítat jako s možnou variantou při ortopedických náhradách.
|
|
10:00
|
Bc.
Aigerim
Adrysheva
|
M2
|
Ing. Nguyen Hong Vu, Ph.D.
|
Využití hlubokomořských konkrecí k separaci kritických kovů z roztoků
|
detail
Využití hlubokomořských konkrecí k separaci kritických kovů z roztoků
Hlubokomořské konkrece jsou perspektivní polymetalickou surovinou z důvodu vysokého obsahu manganu a dalších neželezných kovů. Konkrece jsou však charakterizovány také vysokou porozitou a velkým reakčním povrchem, čímž se rozšiřuje spektrum jejich využití také do oblasti sorpce, čí katalýzy.
V této práci bylo na hlubokomořské manganové konkrece nahlíženo, jako na velmi účinný sorbent kritických kovů (Eu, Y, Co, Pt, Mo) z vodných roztoků, s potenciální možností následného využití těchto konkrecí jako surovinového zdroje pro extrakci neželezných kovů po vyčerpání sorpčních schopností.
|
|
10:00
|
Bc.
Jana
Körberová
|
M2
|
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
|
Porézní materiály na bázi titanu
|
detail
Porézní materiály na bázi titanu
V současné době jsou využívány kovové materiály k výrobě implantátů především pro ortopedii a zubní lékařství. Jeden z vhodných materiálů pro tyto aplikace je titan a jeho slitiny. Mechanické vlastnosti titanu a jeho slitin se však liší od kompaktní kosti, což může vést ke značným komplikacím. Hlavním problémem je rozdílnost modulu pružnosti kosti a kovového implantátu. Může docházet k tzv. stress shielding efektu, který vzniká při nerovnoměrném zatížení kosti a implantátu způsobeným tímto rozdílem a vést až k nutnosti reoperace implantátu. Jednou z možností, jak tomuto problému předcházet, je vytvoření porézního implantátu, který by měl modul pružnosti nižší než původní kompaktní implantát. V této práci byly připraveny práškovou metalurgií porézní vzorky Ti a TiSi2 (s přídavkem 20 hm. % pórotvorné látky) a kompaktní vzorek TiSi2. Byla pozorována mikrostruktura a byla vyhodnocena pórovitost a velikost pórů. Dále byly naměřeny mechanické vlastnosti těchto vzorků.
|
|
10:00
|
Bc.
Věra
Soukupová
|
M2
|
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
|
Vliv tepelného zpracování na strukturu a vlastnosti slitiny NiTi46
|
detail
Vliv tepelného zpracování na strukturu a vlastnosti slitiny NiTi46
Slitina NiTi patří mezi slitiny s tvarovou pamětí. Tvarová paměť, dobrá korozní odolnost a biokompatibilita umožňují použití pro automobilové, letecké a biomedicínské aplikace. Výroba běžnými tavícími procesy je komplikovaná proto se hledají alternativní způsoby přípravy např. prášková metalurgie. Tato práce se zabývá mikrostrukturou a vlastnostmi slitiny NiTi46 připravenou pomocí Self-propagating high-temperature syntesis (SHS) a Spark plasma sintering (SPS) a následném vyříhání. Slitina byla vyžíhána při teplotách 600, 650, 700, 750, 800 a 900 °C. Vzorky byly analyzovány pomocí elektronové mikroskopie (SEM) s EDS analyzátorem. Dále byly provedeny rentgenová difrakce (XRD) a termická analýza (DSC). Na vzorcích byla měřena tvrdost dle Vickerse při zatížení 10 kg.
|
|
10:00
|
Bc.
Jakub
Ludvík
|
M1
|
Ing. Jan Stoulil, Ph.D.
|
Elektrochemické chování uhlíkové oceli v pórovém roztoku bentonitu s proměnlivým složením
|
detail
Elektrochemické chování uhlíkové oceli v pórovém roztoku bentonitu s proměnlivým složením
Složení pórové vody bentonitu se bude v čase zásadním způsobem měnit a tím se bude
měnit i její vliv na kontejner hlubinného úložiště jaderného odpadu. V tomto případě byl
uvažován kontejner z uhlíkové oceli. Změny složení pórové vody bentonitu byly založeny
na simulaci působení denitrifikačních a sulfát-redukujících bakterií, kde denitrifikační
bakterie redukují dusičnanové ionty až na dusík a sulfát-redukující bakterie redukují
síranové ionty až na sulfidové. Redukce oxidačních složek má za následek pokles
redoxního potenciálu prostředí i samovolného korozního potenciálu. Byl prokázán i
pozitivní vliv zvýšené počáteční teploty kontejneru na tvorbu magnetitu, který ocel
chrání.
|
|
10:00
|
Bc.
Ivana
Arvajová
|
M1
|
Ing. Michaela Fousová
|
Tepelné zpracování titanové slitiny vyrobené technologií 3D tisku
|
detail
Tepelné zpracování titanové slitiny vyrobené technologií 3D tisku
3D tisk je stále více využívanou technologií v mnoha odvětvích, a to zejména díky schopnosti vytvořit přímo produkty požadovaných rozměrů, mnohdy tvarově velmi složité, obsahující porézní části apod. V této práci byla jedna z metod tisku, selective laser melting, použita k přípravě vzorků slitiny Ti6Al4V, která je často používaným biomateriálem, zejména v ortopedii a zubním lékařství. Po zpracování této slitiny 3D tiskem je vyžadováno tepelné zpracování, jehož cílem je odstranit vzniklá vnitřní pnutí a metastabilní martenzitickou strukturu, které mají nežádoucí vliv na její vlastnosti. Cílem této práce bylo sledovat vliv různých atmosfér použitých při tepelném zpracování na povrchovou morfologii, mikrostrukturu a tvrdost materiálu a výsledky porovnat s komerčně prováděným zpracováním. Nejpodobnějších výsledků s komerčně dostupným režimem bylo dosaženo v argonové atmosféře se vzorkem umístěným v grafitové formě zasypaným titanovými šponami. Ve všech případech byla pozorována oxidace a ovlivnění povrchové vrstvy materiálu.
|
|
10:00
|
Bc.
Jakub
Šesták
|
M2
|
Ing. Filip Průša, Ph.D.
|
Vliv podmínek kompaktizace slinováním v plazmatu na mechanické vlastnosti a mikrostrukturu slitiny FeAl20Si20
|
detail
Vliv podmínek kompaktizace slinováním v plazmatu na mechanické vlastnosti a mikrostrukturu slitiny FeAl20Si20
Vzrůstající nároky na materiály s sebou přináší i snahu o přípravu materiálů novými způsoby, které při zachování stejného chemického složení materiálů zvyšují jejich mechanické vlastnosti. V případě slitin Fe-Al-Si, jejichž výroba tavnou metalurgií je velmi obtížná, je možné například postupy mechanického legování dosáhnout vysokých pevností. Tyto slitiny jsou zároveň charakterizovány velmi dobrou odolností proti vysokoteplotní oxidaci, tepelnou stabilitou a korozní odolností. Chrom, jako hlavní legura, žáruvzdorných ocelí, je Evropskou komisí označen jako kritický prvek a proto je možné pohlížet na slitiny Fe-Al-Si jako na možnou náhradu současných materiálů obsahujících chrom.
Tato práce je zaměřena na optimalizaci podmínek mechanického legování a následné kompaktizace slinováním v plazmatu slitiny FeAlSi, konkrétně FeAl20SI20. Mezi proměnné parametry patřila u mechanického legování samotná navážka výchozích prášků čistých kovů a doba mletí. V případě slinování v plazmatu byl sledován vliv stlačení před nebo až po ohřátí na kompaktizační teplotu při různých režimech průchodu proudu (kontinuální, pulzní) materiálem. Z dosažených výsledků byla vybrána optimální kombinace parametrů přípravy kompaktního materiálu, u které dosáhl vzorek nejlepších vybraných mechanických vlastností.
|
|
10:00
|
Bc.
Vladimír
Vojtěch
|
M2
|
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
|
Materiály odolné vůči radiačnímu poškození ve fúzních reaktorech - nová cesta k jejich nalezení
|
detail
Materiály odolné vůči radiačnímu poškození ve fúzních reaktorech - nová cesta k jejich nalezení
Feriticko-martenzitické oceli jsou slibné materiály pro použití ve fúzních reaktorech, s obstojnou odolností proti radiačnímu poškození. Přesto je stále problematické předpovědět, jak se budou tyto materiály v reaktorech chovat. I přes mnoho studií provedených v posledních desítkách let je mechanismus poškození a tím i reakce materiálu nedostatečně popsán. To je způsobeno složitostí těchto materiálů. Nová strategie k řešení tohoto problému je použití jednodušších slitin k popsání základních mechanismů poškození materiálu.
V této práci je popsána metoda analýzy radiačního poškození na modelových slitinách Fe a Fe(Cr) pomocí transmisní elektronové mikroskopie (TEM). Je popsána speciální metoda přípravy magnetických vzorků pro následnou analýzu v TEM. Dále se tato práce zabývá nastavením podmínek pro radiaci.
|
|
10:00
|
Bc.
Michaela
Nývltová
|
M2
|
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
|
Kinetika a mechanismus vzniku intermetalických fází Ti-Al
|
detail
Kinetika a mechanismus vzniku intermetalických fází Ti-Al
Aluminidy titanu jsou perspektivní materiály pro použití zejména v leteckém a kosmickém průmyslu, díky jejich vysoké pevnosti a odolnosti za vysokých teplot a také nízké měrné hmotnosti. Pro efektivnější výrobu těchto materiálů metodami práškové metalurgie je třeba přesně popsat mechanismus a kinetiku jejich vzniku, což bylo prováděno expozicí titanových vzorků v roztaveném hliníku při teplotách 700, 800 a 900 °C po různou dobu. Změřením tloušťky vrstvy vzniklých intermetalických fází ze snímků z rastrovacího elektronového mikroskopu byla zjištěna kinetika reakce a také byly pomocí EDS analýzy určeny vznikající fáze. Při teplotě 700 °C bylo pozorováno řízení vzniku intermetalických fází difuzí a postupná tvorba fáze TiAl3. Při teplotách 800 a 900 °C byl růst tloušťky vrstvy lineární a lze tedy usuzovat, že je proces pravděpodobně řízen rychlostí chemické reakce.
|
|
10:00
|
Bc.
Vendula
Šimůnková
|
M1
|
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
|
Slitiny Ti-Al-Si vyrobené nekonvenčními postupy práškové metalurgie
|
detail
Slitiny Ti-Al-Si vyrobené nekonvenčními postupy práškové metalurgie
Tato práce se zabývá přípravou slitin Ti-Al-Si metodou práškové metalurgie s využitím reaktivní sintrace. Pro kompaktizaci těchto slitin byly zvoleny dvě odlišné metody SPS, a to konvenční SPS a unikátní vysokotlaká HP SPS přítomná v polském „The Institute of Advanced Manufacturing Technology“. Od takto připravených slitin je očekávána kombinace vysokoteplotního materiálu a materiálu s velmi nízkou hustotou, což tento materiál předurčuje pro aplikace v leteckém průmyslu. Vybrané čtyři slitiny Ti-Al-Si s různými poměry hliníkua křemíku byly porovnávány na základě mikrostruktury, pórovitosti a vybraných mechanických vlastností. Porovnáváno bylo několik režimů slinování pomocí SPS z důvodu optimalizace slinovacího procesu. Dále bylo sledováno chování slitin za teplot vyšších, než je udávaná mezní teplota použitelnosti slitin na bázi Ti-Al. Na základě cyklických oxidačních zkoušek byl sledován mechanismus vzniku oxidové vrstvy a její adheze ke kovové matrici.
|
|
10:00
|
Bc.
Zbyněk
Veselka
|
M2
|
Ing. Alena Michalcová, Ph.D.
|
Příprava a charakterizace jemnozrnné slitiny AlFe7Mn4
|
detail
Příprava a charakterizace jemnozrnné slitiny AlFe7Mn4
Jemnozrnné slitiny hliníku se železem a manganem se vyznačují dobrými mechanickými vlastnostmi a dobrou tepelnou stabilitou. Pro přípravu jemnozrnné slitiny je potřeba použít metody rychlého tuhnutí jako melt-spinning. Rychlé tuhnutí kromě jemnozrnnosti zajistí rovněž přítomnost metastabilních kvazikrystalů. Rozklad kvazikrystalů, je-li spojen s objemovou změnou, je potenciálně využitelný pro možnou self-healing vlastnost slitiny. Cílem práce bylo připravit slitinu AlFeMn metodami práškové metalurgie, popsat její mikrostrukturu a mechanické vlastnosti, i s ohledem na možnou self-healing vlastnost. Porovnáním mikrostruktur a výsledků mechanických zkoušek byla vybrána nejlepší metoda přípravy. Z přítomnosti kvazikrystalů před a po kompaktizaci metodou SPS pak byla vyhodnoceny vhodné podmínky přípravy.
|
|
10:00
|
Bc.
Tomáš
Myslivec
|
M1
|
Ing. Michaela Fousová
|
Struktura a mechanické vlastnosti oceli 316L připravené 3D tiskem
|
detail
Struktura a mechanické vlastnosti oceli 316L připravené 3D tiskem
3D tisk kovových materiálů se po více než 20letém vývoji stává populární technologií pro výrobu produktů na míru. Mezi nejpoužívanější materiály patří korozivzdorná ocel 316L, která mimo jiné díky své biokompatibilitě nachází uplatnění v oblasti biomateriálů. Kvůli tvarové unikátnosti produktů může během výroby docházet k různé tepelné historii, jež se podepíše na mikrostruktuře, a ta pak na výsledných mechanických vlastnostech. V mikrostruktuře se také objevuje výrazná anizotropie způsobená usměrněným tepelným tokem ve směru výstavby, která se na mechanických vlastnostech projevuje nejvýrazněji.
Tato práce se zabývá mikrostrukturou a mechanickými vlastnostmi vzorků oceli 316L připravených metodou Selective Laser Melting (bez tepelného zpracování), z nichž polovina byla vytištěna ve vertikální a polovina v horizontální poloze. Sledovanými a porovnávanými mechanickými vlastnostmi jsou Vickersova mikrotvrdost a chování při namáhání v tlaku a tahu.
|
|
10:00
|
Bc.
Tereza
Stejskalová
|
M1
|
prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch
|
Vliv orientace vzorků při 3D tisku
|
detail
Vliv orientace vzorků při 3D tisku
3D tisk neboli aditivní výroba kovových materiálů je technologie, která se v posledních deseti letech velmi rychle vyvíjí. Oproti běžným technologiím má mnoho výhod, vzhledem ke kterým je snahou zavést 3D tisk do průmyslové výroby. Před zavedením této nové technologie je ale nutné nejprve důkladně zmapovat vliv různých výrobních parametrů na kvalitu a vlastnosti vyráběných dílů. Jedním z nich je orientace budovaného výrobku, kterou se zabývala tato práce. Předmětem studia byla titanová slitina Ti-6Al-4V připravená metodou selective laser melting (SLM). Tato slitina patří mezi nejvíce používané titanové slitiny díky svým dobrým mechanickým vlastnostem a biokompatibilitě umožňující její použití v lidském těle a zároveň je i jedním z nejvíce zkoumaných materiálů pro 3D tisk. Vzorky této slitiny byly připraveny ve třech orientacích – horizontální, šikmé a vertikální. Na vzorcích byl studován vliv orientace na povrch, mikrostrukturu a mechanické vlastnosti. Hlavní rozdíl nastal u tažnosti materiálu. Nejvyšší tažnosti vykazovaly vzorky budované vertikálně díky protažení zrn ve směru namáhání a nejnižší porozitě.
|
