Detail programu -

Nacházíte se: VŠCHT → Zájemci o doktorské studium → Doktorské studijní programy a vypsaná témata prací → Detail programu

iduzel: 62516
idvazba: 74367
šablona: stranka
čas: 29.9.2023 21:09:53
verze: 5351
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/zajemci-o-phd/doktorske-programy/
branch: trunk
Server: 147.33.89.150
Obnovit | RAW

iduzel: 62516
idvazba: 74367
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'phd.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/zajemci-o-phd/doktorske-programy/program/22310/D102'
iduzel: 62516
path: 1/50375/50376/51163/51210/667/62516
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW

Chemie a technologie materiálů

Doktorský program, Fakulta chemické technologie

Cílem studia doktorského studijního programu Chemie a technologie materiálů je příprava špičkových odborníků s širokými znalostmi v oblasti kovových, anorganických nekovových a polymerních materiálů. Studenti budou mít teoretický i praktický přehled o souvislostech mezi přípravou, chemickým složením a užitnými vlastnostmi materiálů. Program má silný teoretický základ vycházející z chemie a fyziky materiálů, fyzikálněchemických a chemicko-inženýrských principů popisu materiálů a materiálových technologií. Při řešení svých disertačních prací se prakticky seznámí s řadou moderních metod pro přípravu, analýzu a charakterizaci různých typů materiálů včetně nanostrukturovaných materiálů a biomateriálů pro medicínu.

Uplatnění

Absolventi studia budou experty v oblasti materiálů a materiálových technologií. Uplatní se především ve vědecké oblasti, ale i v řídící sféře ve státních i průmyslových organizacích zaměřených na materiály a materiálové technologie.

Detaily programu

Jazyk výuky	český
Standardní doba studia	4 roky
Forma studia	kombinovaná , prezenční
Garant studia	prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch
Místo studia	Praha
Kapacita	20 studentů
Kód akreditace (MŠMT kód)	P0711D130007
VŠCHT kód	D102
Počet vypsaných témat	46

Studijní plán

Vypsané disertační práce pro rok 2023/24

Analýza procesu přeměny kmene na sklo

Garantující pracoviště:	Laboratoř anorganických materiálů
Školitel:	Ing. Richard Pokorný, Ph.D.

Anotace

Hlavním cílem práce je analýza jednoho z kritických procesů při přeměně kmene, a to vývinem a kolapsem primární pěny na rozhraní kmen-tavenina. Primární pěna, která působí jako izolační vrstva zabraňující přenosu tepla do reagujícího kmene, je výsledkem mnoha různých reakcí uvolňujících plyny, které jsou zachyceny ve vrstvě primární taveniny na rozhraní kmene a skla. Bude studována morfologie pěny a chemické reakce uvolňující plyny.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Laboratoř anorganických materiálů, FCHT, VŠCHT Praha

Analýza příčin poškození historických objektů

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Alena Michalcová, Ph.D.

Anotace

Příčiny poškození historických objektů nejsou vždy na první pohled jasně identifikovatelné. Pokud je poškození způsobeno mikroskopickými změnami ve struktuře materiálu, je třeba použít pokročilé analytické metody, např. transmisní elektronovou mikroskopii. V práci budou výsledky z historických materiálů srovnány s modelovými vzorky.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Biodostupnost arsenu a antimonu v oblastech zatížených dopravou

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Školitel:	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.

Anotace

Antimon (Sb) - dnes poměrně neznámý a málo citovaný toxický prvek, se stává nebezpečným pro životní prostředí. Jeho sloučeniny se používají jako nehořlavé příměsi v řadě průmyslových výrob (automobilový průmysl, výroba PET lahví atd.); stále se zvyšující koncentrace tohoto prvku je výzvou pro geochemický a materiálový výzkum. Cílem disertační práce bude studovat stabilitu sloučenin Sb vstupujícího do prostředí (otěr z brzdových destiček) a jeho následné chování v systému půda - podzemní a povrchová voda. Budou porovnány geochemické vlastnosti antimonu a arsenu z hlediska stability v prostředí a dostupnosti pro lidský organismus (dýchací trakt). Další část bude věnována monitoringu vybrané zatížené lokality.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemie pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Buněčná interakce s flexibilním polymerem strukturovaným pomocí horké ražby

Garantující pracoviště:	Ústav inženýrství pevných látek
Školitel:	Ing. Nikola Slepičková Kasálková, Ph.D.

Anotace

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Glazury s řízenou odrazivostí

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	doc. Ing. Alexandra Kloužková, CSc.

Anotace

Povrchy keramických výrobků bývají upravovány nanášením různých vrstev, nejpoužívanějšími povrchovými úpravami jsou glazury - stabilní skelné povlaky. Použitím vhodných přísad/pigmentů do glazur lze upravit konečné vlastnosti keramického výrobku např. střešní krytiny. Disertační práce bude zaměřena na přípravu glazur s řízenou odrazivostí tzv. „cool roof“ systémů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Hydratační a sorpční vlastnosti porézních aluminosilikátů

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Školitel:	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.

Anotace

Některé aluminosilikáty, ale i práškový stavební odpad, biochar, lignin jsou schopné absorbovat a zadržovat ve srovnání s půdami a sedimenty velké množství vody. Smísení těchto materiálů s vybranými půdními profily formou řízeného přídavku mohou ovlivnit vysychání půd, které se stává vzhledem ke stále častěji se vyskytujícím "suchým obdobím", a celkově nižším srážkovým úhrnům zásadním ekologickým problémem. Metoda přídavku materiálu s vysokou nasákavostí do ekosystému může významně přispět k lepšímu hospodaření s vodou a vyrovnání vodního cyklu. Vzhledem k příznivým strukturním a povrchovým vlastnostem budou tyto materiály testovány jako potencionální sorbenty toxických iontů z vodných systémů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemie pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Kalcinované jíly v portlandském cementu

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	Ing. Martina Šídlová, Ph.D.

Anotace

V současné době je jedním z hlavních směrů výzkumu stavebních hmot nalezení postupů pro snížení energetické spotřeby a snížení emisí CO₂ při jejich výrobě. Jednou z možností je částečná náhrada slínku v cementu hydraulicky aktivními látkami. Mezi takové látky patří i kalcinované kaolinitické jíly. Kalcinovaný jíl (jeho amorfní část), stejně jako běžně používaný elektrárenský popílek, reaguje s Ca(OH)₂ za vzniku hydrátů podobných hydrátům v zatvrdlém portlandském cementu. Přísada kalcinovaného jílu do cementu nebo betonu umožňuje výrobu stavebních hmot s nižšími emisemi CO₂a s nižšími energetickými nároky. Kalcinovaný jíl může nahradit standardně používaný elektrárenský popílek. To je důležité v další perspektivě, kdy dojde k útlumu uhelných elektráren a ke snížení dostupnosti běžných druhotných surovin do cementu a betonu. Cílem práce je nalezení možností pro použití kaolinitických jílů s nižší kvalitou jako součást cementu v kalcinované formě. Pozornost bude zaměřena na kaolinitické jíly české provenience. Dizertační práce je v souladu se strategickým projektem VŠCHT – CirkTech „Výzkum oběhového hospodářství v oblasti stavebních hmot a kovonosných odpadů“.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Kalcinované jíly v portlandském cementu 2.

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	Ing. Martina Šídlová, Ph.D.

Anotace

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Keramika s řízenými vlastnostmi v systému CaO-Al2O3-SiO2

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	doc. Ing. Alexandra Kloužková, CSc.

Anotace

Keramické materiály v soustavě CaO-Al2O3-SiO2 se používají pro řadu aplikací. Vhodným složením surovin a jejich následným tepelným zpracováním lze připravit materiály s řízenou prodlevou v oblasti malých délkových změn v průběhu výpalu. Práce bude zaměřena na predikci chování směsí v oblasti MDZ a charakterizaci konečných produktů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Kompozitní materiály na bázi alkalicky aktivovaných zeolitových pěn

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	Ing. Martina Šídlová, Ph.D.

Anotace

Vývoj nových typů katalyzátorů je důležitý pro chemický průmysl, ale velmi často naráží na problémy spojené s výrobou dostatečného množství těchto katalyzátorů a tím i jejich cenou. Jako vhodná alternativa se jeví spojení těchto moderních katalyzátorů spolu s vhodnou matricí do kompozitního katalyzátoru. Práce bude zaměřena na přípravu a studium nových typů kompozitních materiálů na bázi alkalicky aktivovaných zeolitových pěn (AZF) pro katalytické a adsorpční aplikace. Připravené kompozitní AZF materiály budou mimo vlastní pojivové matrice obsahovat uvnitř i vně další fázi, která bude tvořena chemicky a strukturně odlišným typem materiálu. Sledován bude zejména její vliv na texturní a strukturní vlastnosti připravených materiálů. Charakterizace připravených materiálů bude zahrnovat vlastnosti, jako jsou měrný povrch, objem a distribuce pórů, strukturní, fázové a chemické složení.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Konverze CO2 s použitím obnovitelných zdrojů energie

Garantující pracoviště:	Ústav inženýrství pevných látek
Školitel:	prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc.

Anotace

V současnosti využití a konverze CO2 lze považovat za vitální a extremně důležitou otázku. Dostupné metody zachycování a konverze CO2 (tj. příprava polymerů nebo methanolu z CO2) vyžadují velmi náročné experimentální podmínky a jsou extrémně nevhodné z hlediska energetické spotřeby. Navrhovaná práce se zaměří na vytvoření nové generace materiálů, které budou schopny zajistit konverzi CO2 s použitím světelných zdrojů energie (ideálně - slunečního světla). V podstatě budou řešeny dvě klíčové otázky: zachycení a využití CO2 ze vzduchu (na rozdíl od běžných metod předchozí separace CO2) a implementace obnovitelných zdrojů energie (sluneční světlo) pro konverzi CO2.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Koroze a životnost materiálů pro kontejnery hlubinného úložiště radioaktivního odpadu

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Jan Stoulil, Ph.D.

Anotace

Tématem dizertační práce budou materiály pro český koncept kontejneru pro hlubinná úložiště vyhořelého jaderného paliva. Experimentální část práce bude zaměřena na elektrochemické a expoziční testování uhlíkové oceli a korozivzdorné oceli, doplněné o nezbytné analýzy změn v okolním prostředí i na povrchu materiálu. Bude stanovena rychlost rovnoměrné koroze a její vývoj v čase pro dlouhodobou predikci životnosti kontejneru. Budou stanoveny také kritické podmínky pro vznik nechtěné lokalizované koroze, která je způsobena převážně synergickým působením mikrobiální aktivity a radiolýzy.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Laserově indukovaný dewetting ušlechtilých kovů pro přípravu bimetalických nanočástic

Garantující pracoviště:	Ústav inženýrství pevných látek
Školitel:	prof. Ing. Petr Slepička, Ph.D.

Anotace

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Lehké vysoce pevné slitiny vyrobené technologií 3D tisku

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch

Anotace

3D tisk technologií SLM (Selective Laser Melting), je perspektivní metoda pro výrobu náročných konstrukčních součástek i lékařských implantátů, neboť umožňuje zhotovení i velmi složitých tvarů, vysoce porézních struktur atd. V práci budou studovány mikrostruktury, mechanické, korozní, případně biologické vlastnosti titanových slitin, biodegradovatelných materiálů, případně dalších lehkých slitin, vyrobených technologií SLM. Rovněž budou studovány vlivy parametrů procesu SLM na vlastnosti vyrobených materiálů. Studium umožní navržení technologie a procesních parametrů vhodných pro získání materiálů s požadovanými vlastnostmi.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Mechanismus vzniku intermetalických sloučenin při mechanickém legování

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	prof. Ing. Pavel Novák, Ph.D.

Anotace

Mechanické legování je populární technologie pro přípravu prášků slitin nebo intermediálních fází (např. intermetalik, karbidů nebo boridů) prostřednictvím vysokoenergetického mechanického mletí. Vysoká obliba metody je dána především tím, že obvykle vede k získání nanostrukturovaných materiálů a tím, že i vzájemně nemísitelné prvky mohou při ní vytvořit tuhé roztoky. Přestože je známý výsledek a existuje několik popisů procesu, přesný mechanismus vzniku intermetalik při tomto procesu není dosud plně pochopen. Důvodem pravděpodobně je široká škála možných parametrů a nemožnost přímého měření teploty prášku v mlecí nádobě. Tato práce počítá s následujícím plánem: nepřímé stanovení maximální teploty prášků v závislosti na podmínkách mletí (rychlost otáčení, poměr hmotnosti prášku a mlecích koulí, velikost koulí) prostřednictvím tepelného rozkladu solí, porovnání fázového složení mechanicky legovaných prášků se srovnávací směsí prášků vystavenou stejné teplotě v peci a pozorování časové závislosti mikrostruktury a fázového složení pomocí XRD a elektronové mikroskopie (SEM, TEM). Mechanismus bude pozorován na různých systémech obsahujících křehké a tvárné prášky (např. Ti-Al, Ti-Si, Ti-Al-Si) a budou vysloveny obecné závěry ohledně mechanismu mechanického legování.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Modifikace povrchů kovových biodegradovatelných materiálů

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Jaroslav Fojt, Ph.D.

Anotace

Biodegradovatelné slitiny kovů představují perspektivní směr vývoje v oblati ordopedických aplikací, zejména traumatologie. Mezi slibné systémy patří slitiny na bázi zinku. U těchto materiálů nicméně dochází k nerovnoměrnému koroznímu napadení a, zejména v prví fázi po implantaci, ke zvýšenému dávkování kovových iontů do organismu. V rámci práce budou modifikovány povrchy zinkových slitin za účelem zvýšení jejich užitných vlastností, zejména biokompatibility. Ty budou hodnoceny s využitím standardních materiálových, elektrochemických a spektroskopických metod.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Modifikace povrchů kovových biomateriálů

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Jaroslav Fojt, Ph.D.

Anotace

Kovové biomateriály stále hrají nezastupitelnou roli v medicíně. Stav povrchu významným způsobem ovlivňuje vlastnosti a chování biomateriálů. Jedná se zejména o interakci na fázovém rozhraní kov-elektrolyt, tj. biokompatibilitu a korozní chování, ovlivněny mohou být však i mechanické vlastnosti. V rámci práce budou modifikovány povrchy kovových biomateriálů za účelem zvýšení jejich užitných vlastností. Ty budou hodnoceny s využitím standardních materiálových, elektrochemických a spektroskopických metod.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Multikomponentní silikátové a borátové struktury použitelné pro detekci termálních neutronů

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie
Školitel:	Ing. Vít Jakeš, Ph.D.

Anotace

Předmětem této práce budou multikomponentní silikátové a borátové struktury se substitucí ionty aktivátorů s cílem zvýšit fázovou a chemickou odolnost materiálu a zlepšit scintilační odezvu při detekci záření neutronů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha

Nanostrukturovaná optická skla pro vláknové lasery

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i.
Školitel:	Dr.Ing. Ivan Kašík

Anotace

Vláknové lasery jsou předmětem intenzivního výzkumu díky své vysoké účinnosti, kvalitnímu výstupnímu svazku, vysokému průměrnému výkonu a dalším výhodám, ze kterých profituje stále rostoucí okruh aplikací. Pro ty je zajímavá možnost generace více vlnových délek současně. Toho lze dosáhnout vhodnou volbou složení materiálu a jeho správným nanostrukturováním. V rámci práce bude pozornost zaměřena na výzkum skelných materiálů o různých matricích dopovaných erbiem a yterbiem emitujících v oblasti 1-1,5 um a jejich nanostrukturování v rámci přípravy nových typů optických vláken. Bude studována sklotvornost systémů, jejich index lomu, spektroskopické a mechanické vlastnosti. Nové poznatky vedoucí k výběru vhodného materiálového složení a metod jeho přípravy v podobě optických vláken budou následně ověřovány ve vláknových laserech.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i.

Nanostrukturované materiály pevných baterií pro elektrická vozidla

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	doc. Dr. Ing. Martin Havlík Míka

Anotace

Pro úspěšný rozvoj elektromobilů je důležitý výzkum a vývoj pevných sekundárních baterií. Uvedené baterie mají kapalný elektrolyt nahrazen pevným elektrolytem, a tím získávají možnost dosáhnout řady výhod oproti bateriím s kapalným elektrolytem, které jsou používány v současných elektromobilech. Hlavními přednostmi je vyšší bezpečnost a vyšší hustota energie umožňující delší dojezd a rychlejší nabíjení. Technologie jejich výroby by měla být méně nákladná a baterie by se měly snadněji recyklovat, a tím méně zatěžovat životní prostředí. Pro dosažení těchto parametrů je důležitý výzkum pevných baterií s nanostrukturovanými materiály majícími vysoký poměr povrchu ku objemu. Tyto materiály lze použít k vytvoření hmoty pro katodu, anodu nebo pevný elektrolyt. Jejich základem jsou anorganická skelná nanovlákna s vysokou pružností a potřebnými elektrochemickými vlastnostmi. Tato nanovlákna by měla vykazovat vysokou pohyblivost iontů Li⁺ nebo Na⁺, a s tím související vysokou iontovou nebo elektronovou vodivost v širokém rozmezí teplot. Dále dostatečnou stabilitu vůči kovovému lithiu a rovněž odolnost vůči vysokým teplotám. Uvedená nanovlákna jsou připravována metodou elektrostatického zvlákňování a sprejování.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Nízkoteplotní slinování keramiky

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	prof. Dr. Dipl.-Min. Willi Pabst

Anotace

Nízkoteplotní slinování (angl. „cold sintering“) je nová metoda slinování (poprvé publikována v roce 2016), při které je možné dosáhnout vysokého zhutnění vybraných keramických materiálů za nízkých teplot (~200 °C) a vysokých tlaků (~300 MPa). Podstatná je přítomnost přechodné kapalné fáze, která částečně rozpouští slinovaný materiál a následně umožňuje jeho precipitaci na jiných místech. Během procesu se kapalná fáze postupně vypařuje a v ideálním případě slinovaný materiál zcela opustí. Cílem této práce je příprava keramických materiálů metodou nízkoteplotního slinování („cold sintering“), včetně studia vlivu složení kapalné fáze, teploty, zátěže a časové prodlevy na maximální teplotě na průběh slinování. Běžně se připravují keramické materiály, které rozpuštěním v kapalné fázi tvoří nestálé komplexy (ZnO, BaTiO₃, K_0.5Na_0.5NbO₃), které jsou pak snadno precipitovány (ale netvoří nežádoucí stabilní sraženiny). Součástí práce je i rozšíření této skupiny keramických materiálů, pro které je potřeba nalézt optimální kapalnou fázi. Od studenta se očekává vedle experimentální zručnosti základní znalosti komplexní chemie a organické chemie (z důvodu použití organických kyselin).

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Nová generace povlaků pro bezpečné použití vysokopevnostích ocelí v korozivních prostředích

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Tomáš Prošek, Ph.D.

Anotace

Vysokopevností oceli s pevností nad 1 GPa nalézají široké použití v automobilovém průmyslu a ve stavebnictví. Umožňují snížit hmotnost konstrukcí při zachování nebo i zlepšení mechanických vlastností. Vzhledem k náchylnosti těchto materiálů k vodíkovému zkřehnutí však ve vysoce korozivních prostředích hrozí nebezpečí jejich selhání mechanismem křehkého lomu, vyvolaného vstupem atomárního vodíku do struktury základního kovu. V rámci několika projektů probíhá vývoj alternativních povlaků na bázi hliníku nebo organických povlaků plněných kovovými prášky, které zajistí dostatečnou ochranu prvků a konstrukcí z vysokopevnostních ocelí proti korozi a zároveň zabrání vstupu vodíku do struktury oceli a nebezpečí vodíkem vyvolaného praskání. Výzkum bude zaměřen na vývoj elektrochemických zkušebních technik, které umožní porovnání prototypů povlaků z hlediska ochrany proti vstupu vodíku v místech defektů, hledání optimálního složení a mikrostruktury ochranných povlaků a studium mechanismu šíření trhlin pomocí materiálové mikrotomografie (μCT). Laboratorní studie bude doplněna vyhodnocením vzorků povlakovaných vysokopevnostních ocelí exponovaných partnery projektu v prostředí mořské vody a na atmosférických stanicích. Hlavním výstupem práce bude metodika hodnocení náchylnosti povlakovaných ocelí k vodíkovému zkřehnutí.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Nové přístupy k protikorozní ochraně ocelové výztuže betonu

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Milan Kouřil, Ph.D.

Anotace

Koroze ocelové výztuže je hlavní příčinou poškození železobetonových konstrukcí, které vyvolává obrovské ekonomické škody a představuje bezpečnostní riziko. Ochranu výztuže před korozí se dosud nepodařilo uspokojivě vyřešit. Rozvíjené přístupy jsou založeny na volbě odolnějších materiálů, použití vhodných povrchových úprav a aplikaci korozních inhibitorů, utěsňovacích prostředků a elektrochemických způsobů protikorozní ochrany. V práci budou rozvíjeno především využití elektrochemických technik pro urychlení transportu korozních inhibitorů k výztuži a pro zvýšení účinku utěsňovacích prostředků. Budou vyvíjeny metody elektrochemického testování účinnosti těchto ochranných postupů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Optimalizace povrchových vrstev připravených pomocí metod PVD ke zkvalitnění obráběcích nástrojů

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	Ing. Filip Průša, Ph.D.

Anotace

Moderní obráběcí nástroje umožňují zpracovávat nové materiály, zvyšovat řeznou rychlost a kvalitu obrobku. Základním materiálem pro tyto nástroje jsou nástrojové oceli nebo slinuté karbidy. Dosažení vysoké kvality těchto nástrojů je možné pomocí PVD technologií, které nanesou na povrch obráběcího nástroje tenkou vrstvu (jednotky až desítky µm) vylepšující jeho mechanické, tepelné i chemické vlastnosti. Tyto vrstvy jsou obvykle na bázi karbidů a nitridů přechodových kovů, případně s nějakým dopujícím prvkem. Cílem této práce bude příprava, charakterizace a optimalizace tenkých vrstev na bázi TiAlN pro zdokonalení obráběcích nástrojů pro vysokorychlostní obrábění.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Oxidy titanu a titanáty pro pokročilé aplikace

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.
Školitel:	Ing. Jan Šubrt, CSc.

Anotace

Li-ion baterie jsou jedním z nejslibnějších elektrochemických zdrojů energie. Materiály na bázi Ti, jako Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, TiO2-B a H2Ti3O7, jsou považovány za důležité anody pro lithium-iontové baterie kvůli jejich vysoké bezpečnosti a vynikající cyklické stabilitě. Li-iontová baterie (LIB) (obvykle využívající uhlíkové materiály jako anodu) čelí výzvám, pokud jde o převzetí hybridních elektrických vozidel a stacionárních zdrojů energie. Sloučeniny na bázi Ti, zejména Li4Ti5O12, byly prokázány jako nejslibnější anodové materiály, protože vykazují vynikající cyklickou reverzibilitu a vysoké provozní napětí pro zajištění zvýšené bezpečnosti. Rychlost těchto materiálů na bázi Ti je však relativně nízká kvůli velké polarizaci při vysokých rychlostech nabíjení a vybíjení. Ke zvýšení elektrické vodivosti byly použity dopování, povrchové modifikace a iontová difuzivita vytvořením různých nanomateriálů. Bude použit nový způsob přípravy založený na extrakci síranových iontů z krystalů titanylsulfátu a jejich nahrazení hydroxylovými skupinami ve vodném alkalickém roztoku. Metoda vede k nanostrukturované kyselině metatitaničité nebo alkalickým titanátům.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.

Podvojné vrstevnaté hydroxidy využitelné pro ukládání energie

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Školitel:	prof. Ing. František Kovanda, CSc.

Anotace

Podvojné vrstevnaté hydroxidy jsou skupinou anorganických materiálů s vrstevnatou strukturou, v níž je kladný náboj hydroxidových vrstev obsahujících různé dvojmocné a trojmocné kationty kompenzován nábojem aniontů v mezivrství. Tyto sloučeniny lze využít v řadě aplikací včetně materiálů vhodných pro ukládání elektrické energie. V práci bude studována struktura a vlastnosti podvojných vrstevnatých hydroxidů s různými kombinacemi elektrochemicky aktivních (např. Ni a Co) a dalších kationtů v hydroxidových vrstvách. Pozornost bude věnována vztahu mezi kationtovým složením hydroxidových vrstev, tvorbou fází s uspořádanou vrstevnatou krystalovou strukturou a elektrochemickým chováním připravených produktů. Sledován bude vliv opakovaných nabíjecích a vybíjecích cyklů na změny nábojové kapacity a strukturní stabilitu připravených podvojných vrstevnatých hydroxidů spojenou s možnými změnami ve složení a struktuře hydroxidových vrstev a mezivrství (interkalační a deinterkalační procesy, obsah krystalové vody apod.).

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemie pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Pokročilé materiály pro přípravu zeleného vodíku

Garantující pracoviště:	Ústav inženýrství pevných látek
Školitel:	prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc.

Anotace

Potřeba ochrany životního prostředí a vývoje udržitelných zdrojů energie vede k vývoji energetiky založené na vodíku, která poskytuje ideální z ekologického hlediska, materiálový cyklus. Jedna důležitá otázka v této oblasti však dosud zůstává nevyřešená – výroba levného a „zeleného“ vodíku. Běžné metody, kdy se vodík vyrábí z ropy, nelze považovat za optimální. Proto v poslední době byla velká pozornost zaměřena na tzv. „zelený“ vodík, vyrobený z vody elektrolýzou. Běžnou elektrolýzu však také nelze považovat za perfektní metodu z hlediska energetické náročnosti. Navrhovaná práce bude zaměřena na využití světlem řízeného štěpení vody. Bude vyvinuta a použita nová generace materiálů, schopných iniciovat fotolýzu vody při osvícení (ideálně při působení slunečním světlem). Práce bude probíhat ve spolupráci s komerčními partnery: Unipertrol, Škoda transportation a LISS.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Pokročilé nanokompozity na bázi anorganických skel pro fotoniku

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie
Školitel:	doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.

Anotace

Rostoucí výkon zdrojů záření pro infračervenou oblast vyžaduje nové materiály se zvýšenou luminiscenční účinností a teplotní stabilitou. Nanokrystalické materiály dopované prvky vzácných zemin jsou vhodnou alternativou k tradičním sklům a monokrystalům. Práce bude zaměřena na přípravu a charakterizaci transparentních nanokrystalických materiálů vycházejících ze systému Y2O3-Al2O3-SiO2 dopovaného prvky vzácných zemin. Bude studován vliv složení a podmínek přípravy na reakční a růstové mechanismy vzniku nanokrystalů rovnoměrně distribuovaných v amorfní matrici. Složení studovaného systému bude modifikováno za účelem snížení fononové energie nanokrystalů a zvýšení luminiscenční účinnosti v infračervené oblasti. Bude vypracován teoretický model přenosu energie v iontech vzácných zemin a výsledky budou porovnány s experimentálními výsledky luminiscenčních měřeních. Vybrané materiály budou využity pro přípravu aktivních optických vláken, které budou využity pro přípravu vláknových laserů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha

Pokročilé slitiny s vysokou entropií a modifikovatelnými vlastnostmi

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	Ing. Filip Průša, Ph.D.

Anotace

Slitiny s vysokou entropií jsou poměrně novou skupinou materiálů, které jsou charakterizovány preferenčním vznikem tuhých roztoků namísto intermetalických sloučenin. Tyto materiály vykazují řadu vynikajících vlastností, především vysokou pevnost při zachování dostatečné tažnosti, dobré korozní odolnosti a dalších. Vhodným zpracováním je možné u těchto slitin dosáhnout dalšího podstatného zlepšení těchto již velmi dobrých vlastností. Práce bude zaměřena na přípravu nových, pokročilých slitin s vysokou entropií kombinujících významně vyšší pevnosti při zachování dostatečné plasticity.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Pokročilé struktury a materiály pro povrchově zesílenou Ramanovou spektroskopie

Garantující pracoviště:	Ústav inženýrství pevných látek
Školitel:	prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc.

Anotace

Povrchově zesílená Ramanova spektroskopie (Surface Enhanced Raman Spectroscopy - SERS) aktuálně poskytuje velmi zajímavou metody detekci různých molekul s možností určit přítomnost třeba i jedné molekuly. Předchozí výsledky naší skupiny umožnily docela velký pokrok v této oblastí přes návrh a realizaci nových SERS struktur a substrátů. Aktuální otázka je posun do praktické oblasti s využitím vyvinutých struktur. Tato práce předpokládá využití SERS pro následující oblastí: enantioselektivní detekci léků a biologicky aktivních sloučenin, detekci drog (zejména tumorových a hormonů) v odpadních vodách, detekci zakázaných látek ve vzduchu takzvaný elektronický nos atd.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Pokročilé vysokopevnostní oceli pro automobilový průmysl a nebezpečí vodíkového křehnutí

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Tomáš Prošek, Ph.D.

Anotace

Aplikace pokročilých vysokopevnostních ocelí (AHSS a UHSS) je klíčová v řadě oblastí lidské činnosti, zejména však tam, kde jsou kladeny současně vysoké požadavky na pevnost a snížení hmotnosti výrobku a související omezení emisí oxidu uhličitého. To je případ automobilového průmyslu, kde potřeba minimalizace hmotnosti platí pro veškeré typy pohonů. Hlavní nevýhodou AHSS a UHSS ocelí je zvýšená náchylnost k vodíkovému křehnutí. Atomární vodík může do oceli vstoupit během používání, například v důsledku korozních procesů, nebo během výroby a zpracování. V nejhorším případě pak může vyvolat selháním, která jsou obtížně predikovatelná. Cílem této dizertační práce bude určení parametrů ovlivňujících vstup, difúzi a výstup vodíku pro AHSS a „press-hardened“ oceli (PHS) během zpracování i provozu a jeho vlivu na mechanické vlastnosti. Pozornost bude věnována zejména moření, fosfátování a kataforetickému povlakování. Zároveň bude studován vliv následného tepelného zpracování a mechanické deformace na zbytkový obsah vodíku a nebezpečí poškození vodíkem indukovaným při korozních procesech za podmínek blízkých reálnému použití.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Potenciály pro molekulovou dynamiku povrchu skla získané pomocí strojového učení

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	Ing. Jan Macháček, Ph.D.

Anotace

Práce se zabývá aplikací stojově naučených meziatomových potenciálů (MLP) v molekulové dynamice povrchu skla. Povrch skla narozdíl od objemového skla lze pomocí klasické molekulové simulace modelovat výrazně hůře. Hlavním problémem je popis chemických vazeb mezi atomy především při vzniku povrchu, ale také při reakci povrchu s vodou a dalšími molekulami. Značná velikost výpočetní buňky v případě skelného povrchu neumožňuje použít kvantově mechanické simulace např. metodu funkcionálu hustoty (DFT). Trendem poslední doby je ale snaha o využití strojového učení při vývoji klasických meziatomových potenciálů na základě trénovací sady atomárních konfigurací (krystalů, skel, molekul, aj.) a energií vypočtených pomocí metody DFT. Cílem práce je vytvořit atomární model skelného povrchu a chemických procesů (adsorbce, hydratace, koroze, aj.), které s na něm odehrávají.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Povrch křemičitého skla

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	prof. RNDr. Ondrej Gedeon, Ph.D., DSc.

Anotace

Povrch skla je neprobádaný, přičemž vlastnosti povrchu úzce souvisí s jeho mechanickými a chemickými vlastnostmi. Práce se soustředí na přípravu povrchu skla, jeho charakterizaci a dobře definovanou modifikaci. Déle se bude studovat vztah povrchu s vybranými vlastnostmi.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Precipitace fosforečnanů vápenatých během interakce biomateriálů se simulovanými tělními tekutinami

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	prof. Ing. Aleš Helebrant, CSc.

Anotace

Práce bude orientována na precipitaci fosforečnanů vápenatých z vybraných simulovaných tělních tekutin. Cílem je experimentálně proměřit kinetiku precipitace ze simulovaných tělních tekutin a popsat ji pomocí vhodně vybraných či nově odvozených fyzikálně-chemických modelů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Příprava a charakterizace vysoce pevných lehkých slitin na bázi hliníku

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Alena Michalcová, Ph.D.

Anotace

Slitiny hliníku jsou velmi populární konstrukční materiály, jejichž vlastnosti lze vylepšit vhodným legováním a zpracováním např. práškovou metalurgií. Cílem práce bude nalézt vhodné zpracování slitin Al s lehkými prvky a jejich případné povlakování čístým Al pomocí práškové metalurgie. Bude popsána mikrostruktura a mechanické vlastnosti připravených materiálů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Příprava porézních sklokeramických materiálů 3D tiskem

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	Ing. Jan Macháček, Ph.D.

Anotace

Povrch skla hraje důležitou roli v mnoha aplikacích. S kvalitou povrchu souvisí např. pevnost skla nebo jeho korozní odolnost. Vlastnosti povrchu skla ovšem také souvisí s jeho atomární strukturou. Obecně platí, že experimentálními metodami nelze strukturu skla na rozdíl od krystalů jednoznačně stanovit. Často je třeba vytvořit model struktury skla např. pomocí molekulových simulací. Cílem práce je vytvořit pomocí molekulové simulace model struktury povrchu vybraných skel a interpretovat tímto modelem experimentální data.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Sledování okamžité interakce skelných materiálů s vodnými roztoky

Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Školitel:	doc. Dr. Ing. Dana Rohanová

Anotace

Detailní studium korozních procesů skelných materiálů roztoky o různém pH a složení, je zásadní nejenom pro speciální skla (biosklo, sklo pro farmaceutické roztoky), ale i pro sklářský průmysl, který produkuje užitkové sklo. U užitkového skla se snažíme zvýšit chemickou odolnost skla v myčkách nádobí, ale u bioskel naopak očekáváme rychlou interakci s tělními tekutinami a tvorbu apatitu na jejich povrchu. U všech aplikací je tedy nutné odhalit a pochopit jak sklo interaguje s daným prostředím, hlavně v prvních okamžicích expozice. Jenom tak můžeme následně zasáhnout do složení skla a posunout jeho chemické vlastnosti požadovaným směrem. Proto se zaměřujeme na analýzu chemického složení výluhů skelných materiálů v průběhu interakce s daným roztokem. Zatím jsme se reálným podmínkám nejvíce přiblížili pomocí tzv. dynamických testů, ale výluhy bylo možné analyzovat až po několika hodinách, z důvodu jejich nedostatečného objemu. Přístroj ICP-OES umožnuje analýzu roztoků prakticky od prvních okamžiků interakce. Avšak, na kontinuální sledování interakcí sklo/roztok v reálném čase zatím není vypracovaná relevantní metodika. Tato bude jedním z cílů práce. Výsledkem práce budou studie interakce vybraných skel v příslušných roztocích (bioskla v SBF, fosforečná skla ve vodě, nebo farmaceutická skla v roztocích organických solí) v reálném čase. Zároveň budou sledovány i povrchy materiálů např. metodami XRD, SEM/EDS a dalšími. Výsledky analýz roztoků i povrchů budou zpracovány i pomocí matematických modelů pro korozní procesy na sklech.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha

Slinuté silicidy jako nástrojové materiály budoucnosti

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	prof. Ing. Pavel Novák, Ph.D.

Anotace

Slinuté karbidy jsou velmi populárním materiálem pro výrobu nástrojů díky své tvrdosti, otěruvzdornosti a tepelné stabilitě. Problémem však je to, že dostupnost a cena wolframu a kobaltu v nich obsažených značně závisí na geopolitické situaci. Z tohoto důvodu jsou tyto prvky řazeny v Evropě na seznam tzv. kritických surovin. Tato práce směřuje k vývoji zcela nového nástrojového materiálu, který by tyto prvky vůbec neobsahoval. Budou vyvíjeny slinuté silicidy, kde bude tvrdou fází silicid přechodného kovu a pojivem kov nebo houževnatější intermetalická fáze. Vhodné kombinace tvrdé fáze a pojiva budou vybrány na základě termodynamického rozboru a dostupných informací o mechanických vlastnostech silicidů. Navržené kompozity budou připraveny technikami práškové metalurgie s využitím mechanického legování a slinování v plazmatu. Bude popsána mikrostruktura, fázové složení a mechanické a tribologické vlastnosti pro různé kombinace a poměry výztuže a matrice. Budou kvantifikovány vztahy mezi množstvím silicidu a výslednými vlastnostmi.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Slitiny s vysokou entropií připravené práškovou metalurgií

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	Ing. Filip Průša, Ph.D.

Anotace

Od roku 2004 získal vývoj materiálů nový směr zaměřením na speciální slitiny tvořené původně pěti prvky v ekviatomárních poměrech. Tato nově objevená skupina materiálů je od té doby známá jako slitiny s vysokou entropií díky vysoké směšovací entropii, způsobující vznik tuhých roztoků namísto intermetalických sloučenin. Tyto materiály vykazují řadu vynikajících vlastností, především vysokou pevnost při zachování dostatečné tažnosti, dobré korozní odolnosti a dalších. Práce bude zaměřena na popis strukturně závislých vlastností vysokoentropických slitin připravených práškovou metalurgií, kombinující mechanické legování a kompaktizaci slinováním v plazmatu.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Slitiny zinku s gradientní strukturou a zvýšenou odolností proti nízkoteplotnímu tečení.

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	Ing. Jiří Kubásek, Ph.D.

Anotace

Slitiny zinku se vyznačují vhodnými biologickými a korozními vlastnostmi pro potenciální aplikace jako materiály pro implantáty. Značným nedostatkem jsou však jejich mechanické vlastnosti, které se odvíjí od mnoha parametrů mikrostruktury. Přestože při teplotách 25 °C dosahují vybrané slitiny vysoké pevnosti (>400 MPa), za stále přijatelných tažností (>10 %), po zvýšení teploty na 37 °C dochází k zásadní degradaci pevnosti i o více než 30 % původní hodnoty. Značným problémem se jeví rovněž nízkoteplotní tečení. V rámci této práce budou navrženy a připraveny slitiny zinku s obsahy legujících prvků rozpustných v tuhém roztoku (Mn, Cu, Ag), umožňujících precipitaci intermetalických fází v důsledku postupů vhodných tepelných zpracování. Zpevnění tuhého roztoku i precipitace fází povede ke zlepšení mechanických vlastností za teploty lidského těla. Materiály budou připravovány konvenčními postupy zahrnujícími lití, tepelné zpracování a protlačování i postupy práškové metalurgie zahrnujícími mechanické legování a sintraci v plazmatu. Variabilita těchto postupů umožní optimalizovat mikrostrukturu materiálů z pohledu požadovaných vlastností. Studium deformačních procesů vyvinutých slitin přinese nové klíčové poznatky v oblasti vývoje kovových biomateriálů pro medicínu.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Stabilita půdních ternárních komplexů s toxickým oxoaniontem (As, Sb, Se) - vliv obsahu a forem železa a organického uhlíku

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Školitel:	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.

Anotace

V půdních profilech se některé toxické prvky (arsen, antimon, selen) vyskytují jako oxoanionty primárně vázáné na hydratované oxidy a oxidy hydroxidy železa (HFO) za vzniku povrchových komplexů. Tento proces probíhá rovnovážnou adsorpcí oxoaniontů z půdního roztoku na aktivní povrchová místa půdních částic za přítomnosti dalších aniontů a rozpustných organických látek. Vznikají tak binární a ternární půdní komplexy, kde se váží anorganický oxid železa, organická látka a oxoanion. Adsorpce a komplexace probíhají v koloidním prostředí, které reaguje na iontovou sílu půdních roztoků (stabilizace nebo agregace částic). Podle nejnovějších výsledků je stabilita vznikajících ternárních komplexů kritická pro dlouhodobou stabilitu vázaných aniontových fází. Cílem práce bude kvalifikovat mechanismus vzniku ternárních komplexů organická fáze – oxid železa – aniontová částice, popsat jejich strukturu, vazebné vlastnosti a vliv prostředí na stabilitu jednotlivých složek komplexů, především oxoaniontů toxických prvků.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemie pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Tavicí procesy ve vitrifikačních technologiích

Garantující pracoviště:	Laboratoř anorganických materiálů
Školitel:	doc. Ing. Jaroslav Kloužek, CSc.

Anotace

Analýza dějů v průběhu vitrifikačního procesu je prováděna s využitím matematického modelu, jehož vstupní data modelu jsou získávána souborem experimentálních metod zahrnujícím vysokoteplotní sledování tavicích procesů, analýzu uvolněných plynů, termickou analýzu a stanovení oxidačně redukční rovnováhy v taveninách.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Laboratoř anorganických materiálů, FCHT, VŠCHT Praha

Vliv postupů přípravy na vlastnosti disperzně zpevněné austenitické oceli.

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch

Anotace

Jednou z možností zpevnění konvenčních materiálů je zakomponování velmi jemných částic dispergovaných oxidů, které blokují pohyb dislokací a materiál zpevňují. Tyto postupy lze aplikovat i pro austenitické oceli, přičemž dochází nejen k navýšení pevnosti, ale i zlepšení odolnosti proti tečení a potenciální využití za vyšších teplot. V rámci práce budou testovány postupy přípravy dispersně zpevněné austenitické oceli AISI316. Materiály budou připravovány postupy mechanického legování/mletí prášků austenitické oceli a Y₂O₃ či TiB₂, vykazující stabilitu do vysokých teplot. Alternativně bude přidáváno čisté Y či Ti, které se během mechanického legování rozpustí v matrici Fe. Práškové směsi budou následně kompaktizovány postupy sintrace v plazmatu a detailně studovány z pohledu mikrostruktury s využitím metod skenovací I transmisní elektronové mikroskopie. Cílem práce je detailně popsat procesy probíhající během jednotlivých kroků přípravy materiálů (rozpouštění komponent v tuhém roztoku, precipitace intermediálních fází). U vybraných připravených kompaktů budou studovány mechanické vlastnosti. Detailní porozumění vývoji mikrostruktury zahrnující vznik a distribuci dispergovaných oxidů v kovových slitinách přináší velký význam z pohledu vývoje nových ultra-pevných materiálů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Vliv precipitátů na transport vodíku a vodíkem vyvolané zkřehnutí hliníkových slitin

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	doc. Ing. Tomáš Prošek, Ph.D.

Anotace

Absorpce atomárního vodíku do struktury hliníkových slitin může vést k významnému zhoršení jejich mechanických vlastností, zejména tažnosti. Interakce mezi precipitáty v hliníkové matrici a vodíkem ovlivňuje dostupnost vodíku, jelikož vodík vázaný v nevratných pastech nemůže difundovat do kriticky namáhaných míst a přispívat k šíření trhliny. Vazba vodíku na rozhraní nebo v blízkosti rozhraní precipitátů a matrice je ovlivněna složením a fázovou strukturou precipitátů a jejich velikostí, distribucí, morfologií a typem rozhraní, přičemž tyto vlastnosti jsou řízeny zejména tepelným zpracováním. Hlavním cílem projektu je pochopení a kvantifikace vlivu precipitátů na difúzi a záchyt vodíku a mechanismus vodíkového zkřehnutí v hliníkových slitinách. Lokalizace zachyceného vodíku a jeho permeace budou sledovány s použitím řady pokročilých in situ technik na různě tepelně zpracovaných modelových slitinách se specifickými rozhraními mezi precipitáty a matricí.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Využití odpadních materiálů pro zvýšení užitných vlastností moderních slitinových systémů

Garantující pracoviště:	Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Školitel:	Ing. Filip Průša, Ph.D.

Anotace

Kovové materiály již v řadě aplikací nacházejí z hlediska mechanických vlastností již jistá omezení, která není možné překonat běžnými technikami zahrnujícími například zjemnění mikrostruktury nebo intenzivní plastickou deformací. Velmi perspektivním přístupem se tak zdá být cílené vnášení částic nových fází do těchto systémů v podobě oxidů nebo karbidů, které tyto materiály podstatným způsobem zpevňují. V rámci disertační práce bude zkoumána možnost zpracování rozdílných odpadních materiálů vedoucích k zvýšení užitných vlastností moderních slitinových systémů.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha

Železo vázané v aluminosilikátech a jeho vliv na vlastnosti využitelné v dekontaminačních technologiích

Garantující pracoviště:	Ústav chemie pevných látek
Školitel:	doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.

Anotace

Cílem této práce je sledovat vliv strukturně i povrchově vázaného Fe na adsorpční vlastnosti aluminosilikátů, s ohledem na typ materiálu, charakter vazeb Fe a fyzikálně chemické podmínky systému. Významným bodem bude sledování souvislosti mezi chemismem Fe a adsorpční (desorpční) afinitou aluminosilikátů k toxickým kontaminantům (těžkým kovům - Pb, Zn, Cd, toxickým oxoaniontům - As, Se, Sb, radioaktivnímu odpadu - U, Cs nebo zbytkovým barvivům). Studium vzájemné provázanosti chemismu Fe a povrchových vlastností přírodních i modifikovaných aluminosilikátů je aplikovatelné na geochemické procesy, ale také v materiálových a dekontaminačních technologiích.

kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemie pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha

Aktualizováno: 6.1.2022 11:28, Autor: Jan Kříž