2017

Browse

Now showing 1 - 5 of 10

Modifikace povrchu pokročilých hořčíkových slitin povlaky na bázi Ni-P
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Kosár, Petr; Havlica, Jaromír; Pacal, Bohumil; Nový,, František
Dizertační práce se zabývá modifikací povrchu pokročilých hořčíkových slitin povlaky na bázi Ni-P. V úvodu teoretické části jsou charakterizovány struktury použitých hořčíkových slitin a vliv jednotlivých legujících prvků na jejich vlastnosti. V navazující části práce jsou souhrnně popsány dosavadní poznatky v oblasti bezproudé depozice na kovové substráty. Teoretickou část uzavírá rešerše na téma současného výzkumu v oblasti poznatků týkajících se objasnění a stanovení možného mechanismu bezproudé depozice. Pro následný výzkum mechanismu bezproudé depozice na hořčíkové slitiny bylo nutné v první fázi experimentální části charakterizovat mikrostrukturu a složení jednotlivých hořčíkových slitin. Přesná prvková analýza byla provedena optickým emisním spektrometrem s doutnavým výbojem a rastrovací elektronový mikroskop s EDS analýzou byl použit pro identifikaci fází hořčíkových slitin. Pomocí elektronové rastrovací mikroskopie a podrobných prvkových analýz pokovovaného hořčíkového substrátu po jednotlivých technologických krocích depozice bylo zjištěno, že pro optimální depozici Ni-P povlaku na hořčíkové slitiny je zapotřebí kyselého moření ve směsi kyseliny octové a dusičnanu sodného. Pomocí metody XPS bylo zjištěno, že atom fosforu v redukčním činidle dihydrido-dioxofosforečnanu sodného má náboj +V. V závěru experimentální části byla pomocí elektronové rastrovací mikroskopie a detailních prvkových analýz sledována v prvních 120 sekundách nukleace a růst částic Ni-P na povrchu pokovovaného hořčíkového substrátu.
Research of Coatings of Hydrodynamically Lubricated Sliding Bearings for Combustion Engines
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Repka, Martin; Havlica, Jaromír; Čermák, Roman; Petrůj, Jaroslav
Hlavní náplní této dizertační práce je výzkum a vývoj nové povrchové vrstvy pro kluzná ložiska na bázi pevných lubrikantů v polyamid-imidové polymerní matrici se zlepšenými tribologckými vlastnostmi. Podklady pro materiálovou kompozici vzešly z expertízy komerčně dostupného povlaku, respektive jeho povrchovou analýzou v mezných operačních podmínkách. Charakterizace mazného oleje před a po tribotestování společně s detailní povrchovou analýzou dala podmínky pro vznik materiálové formulace. Další část práce se zabývá studiem přípravy a vývojem aplikačního nanášení s přípravou polymerní směsi. Nakonec je popsána studie vlivu sulfidu molybdeničitého a grafitu, jakožto pevných lubrikantů pro zlepšení třecích vlastností a hydroxidu vápenatého pro potenciální zpepšení otěruvzdornosti výsledného povrchu pro palikaci kluzných ložisek.
Bariérové vrstvy pro ochranu předmětů kulturního dědictví
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Procházka, Michal; Krčma, František; Lehocký, Marián; Zahoranová, Anna
Každý rok je objeveno značné množství archeologických nálezů. Ze země vyzvednuté předměty je potřeba zdokumentovat a zakonzervovat. Archeologové a konzervátoři však nezvládají příliv nově nalezených předmětů zpracovávat. Tato práce nabízí alternativní přístup ke standardním konzervátorským technikám, za současného navýšení procesní kapacity a snížení nákladů na konzervaci předmětů. Studovanou alternativou pro ochranu zejména železných archeologických nálezů jsou tenké vrstvy na bázi parylenu a organokřemičitanů. Vrstvy byly připravovány na dvou experimentálních aparaturách. Parylenové vrstvy se deponovaly metodou chemické depozice z plynné fáze (CVD). Produktem byly vrstvy parylenu C. Organokřemičitanové vrstvy byly nanášeny pomocí plazmatem iniciované chemické depozice z plynné fáze (PECVD). Aparatura pro PECVD využívá kapacitně vázané radiofrekvenčně buzené plazma. Jako prekurzor sloužil hexamethyldisiloxan. Výsledné vrstvy jsou pro svou podobnost s oxidem křemičitým označovány SiOx. Připravené vrstvy byly charakterizovány řadou metod a srovnány se standardními konzervátorskými vrstvami – s tanátovou vrstvou, akrylovým lakem Paraloid B72 a mikrokrystalickým voskem Revax 30. Na železném substrátu vykazovaly parylenové vrstvy výbornou kompaktnost a odolnost vůči korozi. Prvotní známky koroze byly pozorovány po 24 hodinách v solné mlze u vrstev o tloušťce 5 µm. U vrstev SiOx se koroze prudce šířila už během 1. hodiny korozního testu. Pravděpodobná příčina tkví v procesu nanášení, kdy teplota dosahuje 80-100 °C. Vrstva SiOx má jinou teplotní roztažnost než železný substrát a během chladnutí dochází k praskání tenké vrstvy. U standardních vrstev se koroze objevila po 1-3 hodinách testu. Měření rychlosti prostupu kyslíku (OTR) na polypropylénovém substrátu potvrdila dobré bariérové vlastnosti parylenu C. Nejlepší parylenové vrstvy měly OTR 170 cm3•m-2•atm-1•den-1. Vrstvy SiOx dosáhly také dobrých výsledků s OTR přibližně 300 cm3•m-2•atm-1•den-1 v porovnání s čistým substrátem, který měl OTR 1700 cm3•m-2•atm-1•den-1. Standardní konzervátorské vrstvy nebylo možno na polypropylénový substrát nanést a jejich OTR se tedy neměřila. Jiný substrát, kompatibilní pro všechny vrstvy, se nepodařilo nalézt. Studie se zaměřila i na různé kombinace vrstev seskládané do sendvičové struktury. V korozních testech se neosvědčila žádná z nich, všechny substráty korodovaly již během 1. hodiny. Důvodem byla nedostatečná tloušťka vrstev, způsobující jejich nekompaktnost, a také praskliny ve vrstvách způsobené rozdílnou tepelnou roztažností železného substrátu a vrstev SiOx. Přestože vrstvy SiOx nebyly přímo deponovány na substrát, mají výbornou adhezi k parylenu a mohly jej vlivem tepla roztrhat. Měření OTR však zaznamenala značné zlepšení bariérových vlastností. Multivrstva parylenu C – SiOx – parylenu C – SiOx měla OTR 5 cm3•m-2•atm-1•den-1. Výsledkem je, že vrstvy parylenu C mají lepší vlastnosti než standardně užívané vrstvy a jsou tedy vhodné pro konzervaci kovových archeologických nálezů. Vrstvy SiOx a studované multivrstvy se pro ochranu kovových předmětů neosvědčily, mají však dobré bariérové a chemické vlastnosti pro jiné typy substrátů. Zejména ve spojení s polymery mohou najít široké uplatnění, nejen v konzervátorství. Další výzkum by byl zaměřen na nové substráty pro SiOx a na zlepšení UV stability parylenových vrstev.
Reaktivní zpracování polypropylénu
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Matláková, Jana; Kučera, František; Žídek, Jan; Lehocký, Marián
Literární část popisuje princip radikálově iniciovaného roubování a vliv jednotlivých parametrů na průběh roubování. Rešerše shrnuje nejnovější poznatky v oblasti reaktivní modifikaci polypropylénu (PP), především je zaměřena na modifikaci PP pomocí anhydridů nenasycených kyselin. Teoretická část popisuje různé postupy a modifikace technologií za účelem zvýšení výtěžnosti roubování maleinanhydridu (MAH) na PP. Experimentální část je založena na pozorování vlivu koncentrace stabilizátorů, struktury peroxidů a kombinace monomerů na průběh a výtěžnost roubování PP. V první části byla stanovena kritická koncentrace stabilizátoru na základě experimentálně získané závislosti výtěžnosti roubování PP pomocí MAH na koncentraci stabilizátorů. Kinetické schéma roubování MAH na PP v přítomnosti stabilizátorů bylo navrženo a porovnáno s experimentálními výsledky. Vliv stabilizátorů na rozsah nežádoucího b-štěpení PP byl posouzen na základě indexu toku taveniny (MFR) a reologických křivek PP-g -MAH. V druhé části byl sledován vliv struktury peroxidu a koncentrace jednotlivých reaktantů na výtěžnost roubování MAH a anhydridu kyseliny itakonové (IAH) na PP. Počáteční rychlost roubování Rg byla experimentálně stanovena a následně porovnána s teoreticky vymezenou oblastí hodnot Rg. Rozsah b-štěpení PP byl výrazně ovlivněn strukturou a koncentrací peroxidu, jak ukázaly výsledky MFR a reologické křivky PP-g-MAH. Poslední část je zaměřena na posouzení kombinace MAH a IAH jako komonomerů na konverzi roubování. Nejprve byly roztokovou homopolymerací MAH, IAH a kopolymerací MAH a IAH připraveny referenční polymery. Referenční polymery byly analyzovány FTIR, DSC, WAXS za účelem potvrzení pravděpodobné kopolymerace MAH a IAH. Simulací blokové polymerace MAH, IAH a směsi MAH a IAH "in situ" v isotermickém kalorimetru byla sledována závislost reakční entalpie na čase. Následně byl modifikován PP kombinací MAH a IAH jako komonomerů za účelem posouzení vlivu na výtěžnost roubování.
Effect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerization
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Hoza, Adam; Kratochvíla, Jan; Kosek, Juraj; Petrůj, Jaroslav
Výzkum v této práci byl zaměřen na přípravu a charakterizaci blokových kopolymerů typu polypropylen-blok-poly(propylenu-co-ethylenu) (dále jen PP-blok-EPR). Tyto materiály jsou považovány za účinné kompatibilizátory mezi semi-krystalickou polypropylenovou (PP) matricí a amorfními doménami statistického kopolymeru propylenu a etylenu (EPR) v rázuvzdorném sekvenčním kopolymeru (ICP) a proto byl výzkum zaměřen na zkoumání vlivu přídavku blokového kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti komerčního ICP. Blokové kopolymery byly připraveny za použití techniky „stopped-flow“. Pro tento účel byla zkonstruována vysokotlaká polymerační „stopped-flow“ aparatura, která umožňuje syntézu kopolymerů PP-blok-EPR za podmínek blízkých podmínkám v průmyslových reaktorech pro výrobu komerčních ICP materiálů. Aparatura umožňuje vyrábět PP-blok-EPR polymer v množství dostačující na jeho charakterizaci a následnou přípravu směsí s komerčním ICP. Velmi krátké polymerační časy (obvykle kolem 0.2 s) kterých bylo dosaženo v kapilárním reaktoru aparatury „stopped-flow“ zajišťuje, že aktivní centra Ziglorova-Nattova katalyzátoru produkují polymer řetězce skládající se z bloku semikrystalického polypropylenu a bloku amorfního EPR kopolymeru. Takovéto molekuly jsou v literatuře popsány jako „skutečné blokové kopolymery PP-blok-EPR“. Kopolymery syntetizované v aparatuře „stopped-flow“ byly frakcionovány preparativní TREF (Temperature Rising Elution Fractionation) metodou a získané frakce byly následně analyzovány pomocí DSC, 13C-NMR a GPC/SEC. Tyto analýzy odhalily přítomnost amorfního EPR ve vysoce krystalické frakci (100-140 °C). Toto zjištění potvrdilo, že významná část polymerních řetězců, připravených v aparatuře „stopped-flow“ jsou blokové kopolymery skládající se z bloku semikrystalického PP homopolymeru a bloku amorfního EPR kopolymeru v jednom polymerním řetězci. Kopolymery získané metodou „stopped-flow" byly v tavenině smíchány s komerčním rázuvdorným kopolymerem ICP. U takto připravených směsí byly vyhodnoceny mechanické vlastnosti, DTMA a reologické vlastnosti a výsledky byly srovnány s vlastmi původního komerčního ICP kopolymeru. Dále byly studovány rozdíly v morfologii a umístění EPR domén v matrici PP prostřednictvím SEM. Zřetelný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP byl pozorován zejména v morfologických změnách EPR domén dispergovaných v PP matrici. Tyto změny mají pozitivní vliv na rovnováhu mezi modulem v ohybu a rázovou pevností ICP materiálu. Vliv kopolymeru PP-blok-EPR na reologické vlastnosti ICP byl nevýznamný. Podobně také v případě DTMA nebyl pozorován významný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP.

Browse

Recent Submissions