Studium segregace manganu v Mn dopovaných transparentních keramikách na bázi oxidu hlinitého
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce se zabývá přípravou Al2O3 keramiky dopované manganem, studiem základních fyzikálních a mikrostrukturních vlastností a popisem kinetiky rozpouštění manganu v matrici Al2O3. Metodou slip casting byla úspěšně připravena Al2O3 keramika a Al2O3 keramika dopovaná 1 a 5 at.% Mn3O4 s různou velikostí částic dopantu. Připravené keramické materiály byly slinuty na teplotách 1100 a 1150 °C s různou dobou výdrže. U slinutých vzorků byl sledován vývoj hustoty v závislosti na parametrech přípravy a volbě teplotního cyklu. Pozorováním mikrostruktury bylo zjištěno, že i při relativně nízké teplotě dochází k rozpouštění rychlému rozpouštění dopantu v Al2O3 matrici, přičemž ve vzorcích obsahující 1 at.% Mn3O4 byl tento dopant již kompletně rozpuštěn. V případě vzorků s koncentrací 5 at.% Mn3O4 byla v matrici identifikována spinelová fáze. Navíc bylo zjištěno, že u některých vzorků docházelo k vydrolování nezreagovaných částic dopantu z matrice během keramografického zpracování. Cíl bakalářské práce tedy nemohl být bezezbytku naplněn, tj. kinetika rozpouštění dopantu nemohla být z objektivních důvodů studována.
This work deals with the preparation of Al2O3 ceramics doped with manganese, the study of basic physical and microstructural properties and the description of the dissolution kinetics of manganese in the Al2O3 matrix. Al2O3 ceramics and Al2O3 ceramics doped with 1 and 5 at.% Mn3O4 with different dopant particle sizes were successfully prepared by the slip casting method. The prepared ceramic materials were sintered at temperatures of 1100 and 1150 °C with different dwell times. The density in sintered samples was monitored depending on the preparation parameters and thermal treatment conditions. It was found during the microstructure observation that even at a relatively low temperature, the rapid dissolution of the dopant in the Al2O3 matrix occurred, while in the samples containing 1 at.% Mn3O4, this dopant was already completely dissolved. In the case of samples with a concentration of 5 at.% Mn3O4, a spinel phase was identified in the matrix. In addition, some samples were found to have unreacted dopant particles excreted from the matrix during ceramographic processing. Therefore, the goal of the bachelor thesis could not be completely fulfilled, i.e. the kinetics of dopant dissolution could not be studied for objective reasons.
This work deals with the preparation of Al2O3 ceramics doped with manganese, the study of basic physical and microstructural properties and the description of the dissolution kinetics of manganese in the Al2O3 matrix. Al2O3 ceramics and Al2O3 ceramics doped with 1 and 5 at.% Mn3O4 with different dopant particle sizes were successfully prepared by the slip casting method. The prepared ceramic materials were sintered at temperatures of 1100 and 1150 °C with different dwell times. The density in sintered samples was monitored depending on the preparation parameters and thermal treatment conditions. It was found during the microstructure observation that even at a relatively low temperature, the rapid dissolution of the dopant in the Al2O3 matrix occurred, while in the samples containing 1 at.% Mn3O4, this dopant was already completely dissolved. In the case of samples with a concentration of 5 at.% Mn3O4, a spinel phase was identified in the matrix. In addition, some samples were found to have unreacted dopant particles excreted from the matrix during ceramographic processing. Therefore, the goal of the bachelor thesis could not be completely fulfilled, i.e. the kinetics of dopant dissolution could not be studied for objective reasons.
Description
Citation
PIŠŤÁK, J. Studium segregace manganu v Mn dopovaných transparentních keramikách na bázi oxidu hlinitého [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Materiálové inženýrství
Comittee
doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Bohumil Pacal, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Klára Částková, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Juliš, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Řehořek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2022-06-13
Defence
Vlastní obhajoba bakalářské práce.
Posudek vedoucího práce.
Posudek oponenta práce.
Odpovědi na dotazy oponenta.
V jakém objemu byly keramické vzorky připraveny? Ke spokojenosti tazatele.
Jaký je vliv dopantu na transparentnost keramiky? Ke spokojenosti tazatele.
Jak se měří míra zhutnění keramiky? K částečné spokojenosti tazatele.
Proč byla velikost částic keramiky menší než deklarovaná výrobcem? K částečné spokojenosti tazatele.
Proč bylo zvoleno takové množství dopantu, které nezaručí transparentnost? Ke spokojenosti tazatele.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení