2023

Browse

Now showing 1 - 5 of 127

Příprava a optimalizace biokompozitního materiálu pro zpracování pultruzí
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Sousedík, Jan; Menčík, Přemysl; Figalla, Silvestr
Tato diplomová práce byla zaměřena na syntézu a následné použití polyesterové pryskyřice z přírodních zdrojů jako matrice pro biokompozit s výztuží v podobě lněných vláken. Syntetizovaná biopryskyřice byla charakterizována metodou hmotností spektrometrie (MS) a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR). Zvolenou metodou pro přípravu kompozitního materiálu byla pultruze. V rámci diplomové práce byla provedena optimalizace jednotlivých složek kompozitu. Byly připraveny dva typy kompozitního materiálu. Kompozit s vlákny povrchově modifikovanými acetylací a referenční kompozit s neupravenými vlákny. Výsledné kompozity byly podrobeny zkouškám mechanických vlastností, a to tříbodové ohybové zkoušce, tahové zkoušce, ohybu na krátkou vzdálenost (SBS), zkoušce rázové houževnatosti a dynamické mechanické analýze (DMA). Termické vlastnosti byly zkoumány pomocí diferenční skenovací kalorimetrie (DSC), stanovení teploty průhybu při zatížení (HDT) a termogravimetrické analýzy (TGA). Dále byla provedena kontrola adheze výztuže pomocí elektronové skenovací mikroskopie (SEM) a stanovení nasákavosti kompozitů. Na základě výsledků analýz byl prokázán pozitivní vliv povrchové úpravy vláken acetylací na mechanické vlastnosti kompozitů.
Kompozitní materiály se zvýšeným koeficientem lineárního zeslabení ionizujícího záření
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Novotný, Kamil; Kučera, František; Petruš, Josef
Ionizující záření nachází mnoho uplatnění v oblastech zdravotnictví, potravinářství, jaderné energetiky a dalších, ale ve větších dávkách představuje velké nebezpečí pro lidské zdraví. V této práci byly připraveny kompozitní materiály se zvýšenou schopností absorpce ionizujícího gama záření. Nenasycená polyesterová pryskyřice byla vyztužená anorganickými plnivy obsahujícími mimo jiné bismut nebo baryum. Morfologie vzorků byla prozkoumána elektronovou rastrovací mikroskopií. Teoretické hodnoty hmotnostních koeficientů zeslabení kompozitů byly vypočteny programem XCOM pro energie fotonů 662 keV a 1253 keV. Experimentálně bylo měřeno zeslabení intenzity gama záření zdrojů 137Cs a 60Co. Z experimentálních dat byly stanoveny lineární koeficienty zeslabení a polotloušťky připravených materiálů. Přídavkem plniv byly zlepšeny stínící vlastnosti matrice. Nejvyšších hodnot hmotnostních a lineárních koeficientů dosáhl kompozit s obsahem oxidu bismutitého. Byla zjištěna dobrá shoda experimentálních a teoretických výsledků. Navíc bylo posouzeno, jakým způsobem ovlivnil přídavek plniv rázovou houževnatost.
Vliv materiálu a technologie 3D tisku na vlastnosti auxetických struktur
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Kuchtová, Štěpánka; Jančář, Josef; Žídek, Jan
Tato diplomová práce se zabývá chováním auxetických struktur, důraz je kladen zejména na vliv typu 3D tiskárny, materiálu filamentu a počtu jednotkových buněk na deformační odezvu auxetik. Vzorky byly připraveny na dvou tiskárnách s přímým a s bowdenovým extrudérem, z materiálů polyethylentereftalát glykol (PET-G) a termoplastický polyetherový polyuretan (TPU). Připravené struktury byly podrobeny statické zkoušce v tlaku v průběhu které, byly pořízeny video záznamy deformace zkušebních těles, z nichž byl následně vyhodnocen Poissonův poměr a změna relativní porozity vzorků. Pro vyhodnocení Poissonova poměru a porozity byla v programovacím jazyku Python napsána vyhodnocovací aplikace aplikace. Typ 3D tiskárny se na vlastnostech připravených auxetických struktur projevil významně. Vzorky připravené tiskárnou s bowdenovým extrudérem dosahovaly nižších hodnot tuhosti a meze kluzu a vyšších hodnot Poissonova poměru ve srovnání se vzorky připravenými tiskárnou s přímým extrudérem. Dále byl zkoumán vliv celkového počtu jednotkových buněk a vliv materiálu s nízkým (TPU) a vysokým (PET-G) modulem pružnosti na auxetické chování. V případě flexibilního TPU bylo pozorováno, že vzorky s menším počtem jednotkových buněk se chovají houževnatěji, přičemž v případě tuhého PET-G je tomu naopak. Zároveň byla věnována pozornost deformační odezvě jednotlivých buněk v rámci vzorku, kdy TPU vykazovalo odlišný mechanismus deformačního chování než PET-G. To se projevilo odlišnou prostorovou distribucí auxetického chování v rámci připravených těles.
Modifikace butylkaučukového elastomeru s využitím expandovaného grafitu
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Žůrek, Michal; Kučera, František; Petruš, Josef
Práce se zabývá vlivem expandovaného grafitu (EG) v roli vyztužujícího plniva na mechanické a tribologické vlastnosti vulkanizátů butylkaučukových směsí. Mez pevnosti v tahu, tažnost, hodnoty napětí při relativním prodloužení (M100, M200, M300 a M500) a Youngův modul pružnosti připravených vulkanizátů byly studovány metodou tahové zkoušky. Pro doplnění výsledků tahové zkoušky byla na lomových plochách připravených vulkanizátů studována dispergace částic EG metodou elektronové rastrovací mikroskopie (SEM). Interakce plniva a matrice byla vyhodnocena s využitím Krausova modelu botnání plněné pryže a výsledky byly následně konfrontovány se SEM snímky rozhraní částic EG a matrice na lomových plochách vulkanizovaných směsí. Vliv EG na vlastnosti vulkanizátů byl srovnán s vlivem běžných gumárenských sazí (N220 a N772). Ukázalo se, že důležitým faktorem ovlivňujícím mechanické vlastnosti plněných vulkanizátů je dispergace částic plniva. Dávkování EG vyšší než 5 dsk podporuje aglomeraci částic plniva v butylkaučukové matrici, což negativně ovlivňuje mechanické vlastnosti směsi. Vulkanizáty plněné pouze EG mají nižší mez pevnosti v tahu než vulkanizáty plněné sazemi N220 nebo N772. Volbou vhodného poměru EG se sazemi bylo dosaženo vyšší mechanické pevnosti než při použití pouze jednoho plniva.
Syntéza polymerních prekurzorů na bázi isosorbidu
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Šichnárek, Vojtěch; Figalla, Silvestr; Cigánek, Martin
Diplomová práce se v teoretické části věnuje redukovaným hexitolům, způsobům produkce isosorbidu a jeho využití v polymerních materiálech. Zahrnuje popis procesu dehydratace glukózy, vlivu reakčních podmínek a katalyzátorů na produkci isosorbidu, polymerizace isosorbidových monomerů a jejich vlastnosti. Experimentální část práce je zaměřena na optimalizaci reakčních podmínek laboratorní syntézy isosorbidu, popis jeho chemické modifikace na polymeraci-schopné deriváty isosorbidu a fyzikálně chemickou charakterizaci produkovaných molekul. Syntéza isosorbidu je monitorována pomocí LC-MS, produkt je podroben různým způsobům rafinace a detailní strukturní charakterizaci. Pro popis přípravy isosorbid dimethakrylátu byla zvolena metoda GC a strukturní verifikace diesteru byla potvrzena metodami FT-IR, MS a NMR. Fyzikálně chemická charakterizace připraveného isosorbid dimethakrylátu sestává z popisu jeho reologických vlastností ve směsi s komerčním methakrylovaným olejem a studia reaktivity monomerů metodou DSC. Směs methakrylovaného oleje s přídavkem isosorbid dimethakrylátu byla použita pro přípravu polymerních termosetů, které byly analyzovány termo-mechanickými metodami jako jsou DMA, ohyb a TGA. Nejvyšší dosažená konverze isosorbidu odpovídala 81,9 % po 5 hodinách, pro isosorbid dimethakrylát dosáhla 94,1 % po 8 hodinách. Zároveň byla ověřena schopnost isosorbid dimethakrylátu snižovat smykovou viskozitu polymerace-schopných prekurzorů a zvyšovat teplotu skelného přechodu a hustoty síťování polymerních termosetů.

Browse

Recent Submissions