|
---
|
Bc.
Pavlína
Adolfová
|
M2
|
Ing. Vojtěch Nečina
|
Charakterizace velikosti zrn korundové keramiky
|
detail
Charakterizace velikosti zrn korundové keramiky
Velikost zrn je v případě korundové keramiky důležitým parametrem, jelikož s nižší velikostí zrn lze dosáhnout lepších mechanických vlastností či dokonce optické transparentnosti (ovšem za absence sekundární fáze, včetně pórů). Stanovení velikosti zrn lze standardně provádět pomocí obrazové analýzy snímků ze SEM (skenovací elektronová mikroskopie), nicméně pro zrna, která mají velikost řádově v desítkách nanometrů se dostáváme na hranici možností SEM. K tomuto účelu lze využít metodu stanovení velikosti zrn z rozšíření píků na difraktogramu z rentgenové difrakce (XRD), jelikož jedním z důvodů, proč k rozšíření píků dochází je nanometrická velikost zrn (krystalitů). Vzorky korundové keramiky byly připraveny z komerčně dostupného prášku (TM-DAR) dvěma různými způsoby. Prvním byl konvenční výpal v elektricky vytápěné peci, druhým výpal technikou SPS (spark plasma sintering). Velikost zrn byla stanovena oběma výše uvedenými způsoby, konkrétně se jednalo o střední délku úseků a tzv. Jeffriesovu velikost zrn.
|
|
---
|
Bc.
Kateřina
Zloužeová
|
M2
|
prof. Dr. Dipl. Min. Willi Pabst
|
Efektivní dielektrické vlastnosti piezoelektrické keramiky.
|
detail
Efektivní dielektrické vlastnosti piezoelektrické keramiky.
Relativní permitivita patří mezi nejdůležitější materiálové vlastnosti pro materiály využívané v elektronice a elektrotechnice. Jedná se o vlastnost, která závisí nejen na chemickém a fázovém složení, ale i na mikrostruktuře materiálu, včetně pórovitosti. Pro piezoelektrickou keramiku je relativní permitivita zajímavá především proto, že ovlivňuje tzv. účinnost a součinitel elektromechanické vazby, a to do té míry, že porézní piezoelektrický materiál nebo kompozit s nepiezoelektrickou fází může mít pro určité aplikace (např. hydrofony) lepší celkové parametry než hutný resp. jednofázový piezoelektrický materiál, ačkoliv samotné piezoelektrické koeficienty jsou nižší. Cílem této práce je jednak srovnání hodnot efektivní relativní permitivity publikovaných v literatuře s hodnotami predikovaných podle mikromechanických vztahů a empirických průměrů, jednak příprava a charakterizace keramiky z piezoelektrického niobátu draselno–sodného (KNN). Součástí práce je příprava KNN keramiky lisováním a konvenčním výpalem nebo metodou SPS v teplotním rozsahu 600–1000 °C, určení chemického složení metodou rentgenové fluorescenční analýzy, ověření fázového složení rentgenovou difrakcí, měření smrštění, určení objemové hmotnosti a zdánlivé (tj. otevřené) pórovitosti a měření relativní permitivity.
|
|
---
|
Bc.
Martin
Holeček
|
M2
|
Ing. Jan Macháček, Ph.D.
|
Příprava a charakterizace suspenzí pro 3D tisk biomateriálů
|
detail
Příprava a charakterizace suspenzí pro 3D tisk biomateriálů
Práce se zabývá 3D tiskem sklokeramických materiálů a biomateriálů metodou SLA (stereolitografická metoda). V úvodní etapě práce byla k 3D tisku použita komerční pryskyřice s obsahem nanočástic SiO2. Byla provedena optimalizace tisku a výpalu. V 3D CAD programu byly navrženy porézní struktury (skafoldy) pro biomedicínské aplikace. V začínající druhé etapě práce byl vytipován systém bioskla 45S5 jako vhodný kandidát pro plnění (v podobě submikronových částic) fotosenzitivní pryskyřice. Cílem je připravit suspenzi vhodnou pro 3D tisk skafoldů. Byly provedeny orientační testy těles připravených z této suspenze.
|
|
---
|
Bc.
Tereza
Kubáčková
|
M2
|
Ing. Tereza Uhlířová
|
Charakterizace past pomocí oscilační reometrie
|
detail
Charakterizace past pomocí oscilační reometrie
Zubní pasty patří mezi polotuhé přípravky, které obsahují až 50 % brusných látek (abraziv). Pro jejich hodnocení se dle lékopisu provádí několik fyzikálních a fyzikálně-chemických zkoušek, jakými jsou například reologická měření, měření velikosti částic nebo termoanalytická měření. Zejména reologická data jsou důležitá nejen při vývoji nových přípravků, kde se uplatňují při navrhování procesu výroby (čerpání, vytlačování z trubek), ale ovlivňují i senzorické vlastnosti. V této práci byla stanovena velikost částic metodou laserové difrakce. Reometrická charakterizace (akumulační a ztrátový modul, ztrátový úhel) probíhala na přístroji Mars III s použitím systému deska-deska (hladká, resp. profilovaná). Pro několik zubních past byla pomocí testu „amplitude sweep“určena lineární viskoelastická oblast. Na tomto základě byla jako modelový příklad vybrána jedna z nich, která byla dále charakterizována a pro kterou byla pomocí testu "frequency sweep" stanovena závislost modulů na frekvenci. S ohledem na charakter zubních past byla poslední část měření věnována tixotropnímu chování a jeho charakterizaci.
|
|
---
|
Iryna
Ivanishchanka
|
M2
|
Ing. Jan Macháček, Ph.D.
|
Možnosti programu FlexPDE při modelování výroby a vlastností tablet
|
detail
Možnosti programu FlexPDE při modelování výroby a vlastností tablet
Tableta je nejrozšířenější perorální léková forma. Tableta vzniká slisováním tabletoviny, tj. prášku nebo granulátu, API a excipientů. Tabletovina je nasypána do matrice, a pak je pomocí razidel vylisována hotová tableta. Při lisování tablety může docházet k její laminaci a víčkovaní. Hlavním cílem této práce bylo modelování mechanických vlastností tablet pomocí programu FlexPDE. Program je určený k řešení parciálních diferenciálních rovnic metodou konečných prvků. Uživatel zadává model pomocí skriptu, ve kterém se specifikuje geometrie, fyzikální (bilanční) rovnice, okrajové a počáteční podmínky a forma grafických či textových výstupů. Pro studenty je k dispozice Lite verze programu zdarma. Konkrétně byl jako první etapa diplomové práce vytvořen model namáhání tablety v příčném tahu. Byly zvoleny tablety ve formě 2D disku, 2D elipsy, 2D kosočtverce (viagra) a 3D tablety v podobě válce a čočky. Bylo zjištěno, že numerický model dává pro geometrie 2D disk a 3D válec stejné výsledky jako analytický vztah.
|
|
---
|
Zuzana
Bednářová
|
M1
|
doc.Ing. Alexandra Kloužková, CSc.
|
Využití vibrační spektroskopie při charakterizaci syntetizovaného analcimu
|
detail
Využití vibrační spektroskopie při charakterizaci syntetizovaného analcimu
Analcim NaAlSi2O6.H2O je minerálem ze skupiny zeolitů, který má v průmyslu velký potenciál. Uplatňuje se v řadě oblastí, např. při sanaci životního prostředí, při zatavování radioaktivního odpadu, k čištění odpadních vod nebo jako aditiva v membránách palivových článků. V oblasti medicíny je potenciálním nosičem léčiv a také prekurzorem při syntéze dentálních surovin. Cílem práce bylo syntetizovat analcim z různých Al zdrojů a následně produkt charakterizovat řadou analytických metod se zaměřením na infračervenou spektroskopii. Vstupní suroviny, práškový hliník a amorfní oxid křemičitý, byly rozpuštěny v 4M roztoku hydroxidu sodného. Následným smísením obou roztoků vznikl gel, který byl vložen do teflonové vložky ocelového autoklávu, v němž probíhala syntéza při 200 °C po dobu dvou hodin. Produkty lišící se použitým zdrojem hliníku byly hodnoceny metodami rentgenové fluorescence, rentgenové difrakce, simultánní termickou analýzou a pomocí elektronového mikroskopu. Infračervená spektra byla měřena metodami difuzní reflektance a totálního zeslabeného odrazu, který byla vždy použita v dohledané literatuře. Na druhou stranu se difuzní reflektance ukázala jako vhodnější metoda pro studium analcimu, zvláště pak pro pozorování vibrací spojených s OH vazbou.
|
|
---
|
Bc.
Olena
Lesyk
|
M1
|
doc. Dr. Ing. Dana Rohanová
|
Reaktivita granulí β-TCP za různých uspořádání in vitro testu v SBF – důležitá informace pro ortopedy.
|
detail
Reaktivita granulí β-TCP za různých uspořádání in vitro testu v SBF – důležitá informace pro ortopedy.
V dnešní době hrají anorganické nekovové materiály klíčovou roli v několika biomedicínských aplikacích. Příkladem nízko-reaktivního biomateriálu je β˗TCP (β˗tri fosforečnan vápenatý), který se uplatňuje v oblasti regenerace kostní tkáně. Pro ortopedy je velmi důležité vědět, jak efektivně „plnit“ dutiny tímto materiálem, protože, jak se ukázalo v minulých pracích, neplatí zde úměra, že čím více – tím lépe. Cílem práce bylo zjistit vliv uspořádání in vitro testu (změna S/V, nebo m/V- povrch nebo hmotnost materiálu vztažené k objemu roztoku) na hodnocení reaktivity β-TCP. Granule β-TCP o průměru 1 mm (dodané firmou Lasak, a.s.) byly exponovány v roztoku SBF bez přídavku pufru TRIS. Testy se uskutečnily za statických podmínek dle ISO normy 23317:2014, po dobu 14 dní. Ve třech sériích testů s rozdílným (m/V) se odebíraly výluhy SBF pro analýzu Ca2+ iontů (AAS) a (PO4)3- iontů (spektrofotometricky). V průběhu testů bylo monitorováno pH a sledovány změny hmotnosti vzorků β-TCP před a po expozici. Povrch materiálů byl analyzován pomocí BET a SEM/EDS. Výsledky ukázaly, že u nízko-reaktivního typu materiálu je opravdu velmi důležitá i míra „naplnění“ testovací cely, a to z důvodu rychlého přesycení SBF vůči hydroxyapatitu (HAp) v okolí materiálu a jeho následné precipitace.
|
