but.committee	prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (místopředseda) Ing. Monika Michálková, Ph.D. (člen) prof. Ing. Martin Trunec, Dr. (člen) Doc. RNDr. Jozef Ráheľ, Ph.D. (člen) prof. Mgr. Tomáš Kruml, CSc. (člen) prof. RNDr. Karel Maca, Dr. (člen)	cs
but.defence	Dizertační práce Ing. Mařáka se zaměřuje na pokročilou oxidovou keramiku a taky na částicové a vrstevnaté kompozity. Studované materiály zahrnují biokeramický hydroxyapatit, termomiotický wolframan hlinitý a bezolovnaté piezoelektrické materiály na bázi titaničitanu barnatého. Příprava těchto keramik má několik omezení ovlivňující finální vlastnosti, zahrnující použití toxických stabilizátorů, nízké zhutnění, náchylnost k praskání, vznik nežádoucích chemických reakcí, nízké mechanické a elektrické vlastnosti. Tato práce řeší tyto problémy přizpůsobením jednotlivých kroků zpracování a použitím progresivních výrobních metod pro optimalizaci požadovaných funkčních vlastností materiálů. Souhrnným cílem této disertační práce je posunout vědění v oblasti vlastností a zpracování keramických materiálů, poskytnout náhled na optimalizaci funkčnosti a řešit kritická omezení v různých aplikacích. Práce je aktuální a stanovené cíle byly splněny. Publikované výsledky významně přispívají k oblasti přípravy oxidové keramiky. Poznatky publikované a prezentované ve vědeckých časopisech (6+2) mají podstatný význam pro průmyslový i akademický sektor vzhledem ke své komplexní povaze a hloubkové analýze. V průběhu obhajoby pan Ing. Mařák prokázal výbornou orientaci a znalosti ve zkoumané problematice. Na dotazy komise odpověděl výborně.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Pokročilé materiály a nanovědy	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Drdlík, Daniel	en
dc.contributor.author	Mařák, Vojtěch	en
dc.contributor.referee	Částková, Klára	en
dc.contributor.referee	Michálková,, Monika	en
dc.date.accessioned	2024-07-20T00:52:38Z
dc.date.available	2024-07-20T00:52:38Z
dc.date.created	2024	cs
dc.description.abstract	Tato dizertační práce se zaměřuje na pokročilou oxidovou keramiku a částicové a vrstevnaté kompozity. Studované materiály zahrnují biokeramický hydroxyapatit, termomiotický wolframan hlinitý a bezolovnaté piezoelektrické materiály na bázi titaničitanu barnatého. Příprava těchto keramik má několik omezení ovlivňující finální vlastnosti, zahrnující použití toxických stabilizátorů, nízké zhutnění, náchylnost k praskání, vznik nežádoucích chemických reakcí, nízké mechanické a elektrické vlastnosti. Tato práce řeší tyto problémy přizpůsobením jednotlivých kroků zpracování a použitím progresivních výrobních metod pro optimalizaci požadovaných funkčních vlastností materiálů. Úprava hydroxyapatitového prášku studenou plazmou umožnila elektroforetickou depozici bez toxických stabilizátorů, což vedlo k hutnějším povlakům bez trhlin. Praktický benefit tohoto přístupu byl demonstrován v případě bezdefektních hydroxyapatitových povlaků ortopedických šroubů. Termomiotický wolframan hlinitý, vyznačující se svým téměř nulovým koeficientem tepelné roztažnosti, byl syntetizován optimalizovanou koprecipitací za účelem zlepšení slinovatelnosti prášku. Rychlé beztlaké slinování a slinování plazmovou jiskrou byly použity ke zhutnění materiálu, přičemž bylo dosaženo dosud nejvyšších publikovaných hodnot hustot při nejnižší slinovací teplotě. Vývoj mikrostruktury piezokeramiky titaničitanu barnatého byl studován pomocí rychlého beztlakého slinování a slinování s pomocí radiace. Získané poznatky byly využity pro slinování částicových kompozitů na bázi titaničitanu barnatého vyztuženého oxidovými keramikami. Vysoká reaktivita mezi zvolenými materiály měla negativní vliv na vlastnosti kompozitů a jeden z reakčních produktů byl podrobněji charakterizován. Byly připraveny vrstvené kompozity střídáním vrstev na bázi titaničitanu barnatého a dielektrického oxidu zirkoničitého. Vysoká reaktivita piezoelektrických materiálů byla potlačena volbou slinovací strategie. Souhrnným cílem této disertační práce je posunout vědění v oblasti vlastností a zpracování keramických materiálů, poskytnout náhled na optimalizaci funkčnosti a řešit kritická omezení v různých aplikacích.	en
dc.description.abstract	This thesis focuses on advanced oxide ceramics and particle and laminate composites. The materials studied include bioceramic hydroxyapatite, thermomiotic aluminium tungstate, and lead-free barium titanate-based piezoelectrics. These ceramics suffer from several limitations in their processing and properties, including the use of toxic stabilisers, low densification, susceptibility to cracking, undesirable chemical reactions, and poor mechanical and electrical performance. This work addresses these issues by tailoring individual processing steps and employing novel fabrication and treatment methods to optimise the desired performance of the materials. Plasma treatment of hydroxyapatite powder allowed electrophoretic deposition without toxic stabilisers, resulting in denser and crack-free coatings, as was also showcased on orthopaedic screws. Thermomiotic aluminium tungstate, known for its near-zero coefficient of thermal expansion, was synthesised by optimised co-precipitation to produce a powder with improved sinterability. Rapid pressure-less sintering and spark plasma sintering were used to densify the material to the highest density at the lowest temperature to date. The microstructural evolution of barium titanate piezoceramics was studied using rapid pressure-less sintering and radiation assisted sintering. The gained knowledge was used to sinter barium titanate-based particle composites with reinforcing tougher oxide ceramics. High reactivity between selected materials had a negative influence on the properties of the composites, and one of the reaction products was characterised in greater detail. Laminated composites were prepared by alternating barium titanate-based and dielectric zirconia layers. The high reactivity of piezoelectric materials was inhibited by the sintering strategy. In summary, this dissertation thesis aims to improve the understanding of ceramic material properties and processing techniques, provide insight into performance optimisation, and address critical limitations across diverse applications.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	MAŘÁK, V. Keramické materiály a kompozity pro pokročilé aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2024.	cs
dc.identifier.other	161274	cs
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/11012/249336
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Keramické materiály	en
dc.subject	Hydroxyapatit	en
dc.subject	Wolframan hlinitý	en
dc.subject	Titaničitan barnatý	en
dc.subject	Oxid hlinitý	en
dc.subject	Oxid zirkoničitý	en
dc.subject	Částicový kompozit	en
dc.subject	Vrstevnatý kompozit	en
dc.subject	Slinování	en
dc.subject	Mikrostruktura	en
dc.subject	Fázové složení	en
dc.subject	Mechanické vlastnosti	en
dc.subject	Elektrické vlastnosti	en
dc.subject	Ceramics	cs
dc.subject	Hydroxyapatite	cs
dc.subject	Aluminium tungstate	cs
dc.subject	Barium titanate	cs
dc.subject	Alumina	cs
dc.subject	Zirconia	cs
dc.subject	Particle composites	cs
dc.subject	Laminated composites	cs
dc.subject	Sintering	cs
dc.subject	Microstructure	cs
dc.subject	Phase composition	cs
dc.subject	Mechanical properties	cs
dc.subject	Electrical properties	cs
dc.title	Keramické materiály a kompozity pro pokročilé aplikace	en
dc.title.alternative	Ceramic materials and composites for advanced applications	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2024-06-26	cs
dcterms.modified	2024-07-17-13:01:40	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	CEITEC VUT	cs
sync.item.dbid	161274	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2024.07.20 02:52:38	en
sync.item.modts	2024.07.18 05:13:30	en
thesis.discipline	Pokročilé materiály	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. Středoevropský technologický institut VUT	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Keramické materiály a kompozity pro pokročilé aplikace

Files

Original bundle

Collections