Studentské práce a projekty

Studentské práce

Klikněte pro zobrazení aktuálně vypsaných Bc., Mgr. a Ph.D. prací KFM v Studijním informačním systému:

V případě zájmu kontaktujte vedoucího práce.

 

Studentské projekty

Věděli jste, že si můžete vyzkoušet měření v našich laboratořích a ještě za to dostat zaplaceno? Studentský projekt neboli Studentský fakultní grant (SFG) toto umožňuje. Přihlaste se na vypsané projekty nebo se za námi přijďte podívat a my Vám vypíšeme nový projekt dle vzájemné dohody.

V případě zájmu o studenský projekt kontaktujte příslušných vedoucích vypsaných projektů.

 

Charakterizace slitin Zr pro využití v jaderné energetice

Vedoucí: PhDr. RNDr. Josef Stráský Ph.D.

Upoutávka (klikněte pro rozbalení)

Zirkonium (Zr) a slitiny zirkonia se využívají zejména v jaderné energetice jako pokrytí paliva díky velmi nízkému účinnému průřezu pro záchyt neutronů. Nové slitiny zirkonia s vyšší pevností mohou mít nezanedbatelný aplikační potenciál. Fázové složení (tedy krystalické uspořádání) slitin Zr závisí na příměsových prvcích – např. niob zvyšuje stabilitu tzv. beta fáze (kubická prostorově centrovaná struktura). Slitiny, které obsahují dostatek takových prvků pro zachování beta fáze, se označují jako metastabilní beta slitiny Zr. Tyto pokročilé materiály jsou, navzdory svému aplikačnímu potenciálu, téměř neprozkoumané.

Předmětem projektu je základní charakterizace slitin na bázi Zr-Nb. Výzkum těchto slitin probíhá na školícím pracovišti v rámci projektu Technologické agentury ČR ve spolupráci s Centrem výzkumu Řež. Řešitel/ka se v rámci projektu seznámí s některými experimentálními metodami (skenovací elektronová mikroskopie, měření mechanických vlastností, dilatometrie). Předmětem projektu bude pozorování mikrostruktury Zr slitin s různými složením a různým tepelným zpracováním. Řešitel/ka samostatně provede měření mikrotvrdosti a získané výsledky zpracuje do stručné zprávy.

Studentský projekt je dobrým východiskem pro případnou následnou bakalářskou/diplomovou práci.

 

Studium biokompatibilních slitin titanu s nízkým modulem pružnosti

Vedoucí: PhDr. RNDr. Josef Stráský Ph.D.

Upoutávka (klikněte pro rozbalení)

Slitiny titanu jsou dlouhodobě jedním z nejpoužívanějších materiálů v medicíně, především jako totální endoprotézy velkých kloubů a fixační prvky. Nedávno vyvinuté beta slitiny Ti (tj. slitiny s kubickou prostorově centrovanou mřížkou) se zvýšeným obsahem kyslíku se vyznačují vysokou biokompatibilitou a nízkým modulem pružnosti, který je výhodný pro použití v ortopedii.

Z fyzikálního hlediska jsou tyto materiály zajímavé díky fázovým transformacím, kterými tyto materiály procházejí při tepelném zpracování.
Nabízený projekt je součástí výzkumu na Katedře fyziky materiálů v této atraktivní oblasti. Řešitel/ka se během řešení práce zorientuje v problematice slitin Ti pro využití v medicíně. Hlavní náplní práce je experimentální charakterizace mikrostruktury a mechanických vlastností slitin Ti s různým složením. Cílem je objasnit vliv chemického složení slitiny na její mechanické vlastnosti.

Řešitel/ka se v rámci projektu seznámí s některými experimentálními metodami (skenovací elektronová mikroskopie, měření mechanických vlastností, měření vnitřního tlumení). Předmětem projektu bude pozorování mikrostruktury slitin na bázi Ti-Nb-Zr-O s různými složením a různým zpracováním. Řešitel/ka samostatně provede měření mikrotvrdosti a získané výsledky zpracuje do stručné zprávy. Studentský projekt je dobrým východiskem pro případnou následnou bakalářskou/diplomovou práci.

 

Slitiny titanu připravené práškovou metalurgií pro využití v medicíně

Vedoucí: PhDr. RNDr. Josef Stráský Ph.D.

Upoutávka (klikněte pro rozbalení)

Slitiny titanu patří mezi nejprogresivnější materiály používané například v letectví nebo jako implantáty v medicíně. Na Katedře fyziky materiálů jsou v současnosti vyvíjeny moderní beta slitiny titanu (slitiny s kubickou prostorově centrovanou krystalovou mříží) určené speciálně pro využití v medicíně. Prášková metalurgie je alternativní metodou výroby kovových materiálů a patří v současnosti mezi jednu nejrychleji se rozvíjejících oblastí pro pokročilou přípravu moderních materiálů. Navzdory boomu v oblasti práškové metalurgie dosud byly těmito metodami metastabilní beta-slitiny titanu vyrobeny jen velmi omezeně.

Hlavní náplní projektu je experimentální charakterizace slitin titanu na bázi Ti-Nb-Zr-O připravených sintrováním elektirckým proudem a objasnění vztahu složením slitiny, mikrostrukturou a mechanickými vlastnostmi. Student/studentka se během řešení projektu zorientuje v problematice slitin Ti a v oblasti práškové metalurgie. V rámci projektu se řešitel/ka seznámí s prací na skenovacím elektronovém mikroskopu, seznámí se s dalšími experimentálními metodami a bude samostatně provádět měření mikrotvrdosti. Řešení projektu reprezentuje aktuální problematiku s jasným aplikačním potenciálem.
Řešitel/ka získané výsledky zpracuje do stručné závěrečné zprávy. Studentský projekt bude dobrým východiskem pro případnou následnou bakalářskou/diplomovou práci.

 

Zkoumání nespojité plastické deformace slitin s vysokou entropií metodou akustické emise

Vedoucí: RNDr. Ing. Michal Knapek, Ph.D.

Upoutávka (klikněte pro rozbalení)

V minulosti byly kovové slitiny běžně tvořeny jenom z jednoho nebo dvou základních kovů a příměsových prvků. Slitiny s vysokou entropií jsou pokrokovými současnými materiály, které se skládají ze stejného nebo přibližně stejného množství pěti nebo vice kovů. Tyto slitiny jsou kvůli výjimečným mechanickým vlastnostem v současnosti v přední pozornosti materiálového výzkumu. Některé tyto slitiny však vykazují plastické nestability, které mají negativní vliv na jejich mechanické chování. Deformační testy se souběžným záznamem akustické emise se osvědčily jako výjimečně citlivý a komplexní nástroj ke studování těchto jevů.

Zásady pro vypracování:

1) Nastudovat základy elastické/plastické deformace kovů a plastických nestabilit (PLC jev).
2) Seznámit se s experimentálním zařízením sloužícím k provedení deformačních experimentů se současným záznamem akustické emise (AE).
3) Seznámit se se softwarem sloužícímu k zpracování experimentálních dat (AEviewer, Noesis, Matlab, OriginLab).
4) Provést experimenty na zvolených slitinách. Zpracovat naměřená data z deformačních testů – vytvořit a časově korelovat deformační křivky a AE data (různé AE parametry)

Na výstupy projektu může navázat bakalářská/diplomová práce.

 

Studium deformačních mechanizmů v kobaltu moderními in-situ metodami

Vedoucí: RNDr. Ing. Michal Knapek, Ph.D.

Upoutávka (klikněte pro rozbalení)

Deformační mechanismy v kobaltu byly ve srovnání s dalšími kovy s hexagonální (hcp) krystalickou strukturou studovány jen velmi omezeně. Komplexní výzkum deformační dynamiky s vysokým časovým a zobrazovacím rozlišením je v současnosti možné realizovat s využitím pokročilých in-situ metod. Mezi tyto metody patří obzvláště akustická emise, digitální korelace obrazu a rastrovací/transmisní elektronová mikroskopie. Cílem projektu je kombinované využití zmíněných metod ke zkoumání vlivu materiálových parametrů (zvláště velikosti zrna) na mechanické vlastnosti kobaltu. Porovnání výsledků s deformačními vlastnostmi dalších hcp materiálů může přispět k porozumění obecních aspektů deformace v hcp kovech.

Zásady pro vypracování:

1) Nastudovat základy elastické/plastické deformace hcp kovů (skluzové systémy, dvojčatění).
2) Seznámit se s experimentálním zařízením sloužícím k provedení deformačních experimentů se současným záznamem akustické emise (AE) a digitální korelace obrazu (DIC).
3) Seznámit se se softwarem sloužícímu k zpracování experimentálních dat (AEviewer, Noesis, Matlab, OriginLab).
4) Provést experimenty na zvolených kobaltových vzorcích. Zpracovat naměřená data z deformačních testů – vytvořit a časově korelovat deformační křivky, AE data (různé AE parametry) a DIC mapy.

Na výstupy projektu může navázat bakalářská/diplomová práce.

 

Charakterizace mikrostruktury biokompatibilní slitiny ZX10 a studium jejího vývoje v průběhu plastické deformace

Vedoucí: doc. Ing. Patrik Dobroň, Ph.D.

Upoutávka (klikněte pro rozbalení)

Hořčíkové slitiny na bázi Mg-Zn-Ca představuje zajímavého kandidáta pro bio-aplikace z důvodu použití biokompatibilních legujících prvků a jejího nízkého modulu pružnosti blížícího se modulu pružnosti lidských kostí. V projektu se konkrétně použije tvářená slitina ZX10 (Mg-1 hm.% Zn – 0.25 hm.% Ca), která byla připravena zpětným protlačováním (indirect extrusion) a jejíž výsledná mikrostruktura (velikost zrna a textura) byla ovlivněna/řízená pomocí extruzních parametrů (teploty a rychlosti extruze). Předmětem projektu je základní charakterizace takto připravených stavů Mg slitiny pomocí světelné mikroskopie a studium vývoje mikrostruktur v průběhu plastické deformace (deformační testy) je realizováno měřením akustické emise (stanovení aktivity jednotlivých deformačních mechanismů).

Řešitel/ka samostatně provede požadovaná měření a získané výsledky zpracuje do stručné zprávy. Na základě výstupů ze studentského projektu je možné připravit téma pro bakalářskou/diplomovou práci.

 

Thermomechanical treatment of dilute Mg alloys

Vedoucí: doc. Ing. Patrik Dobroň, Ph.D.

 

Vysokoteplotní komplexní koncentrované slitiny připravené práškovou metalurgií

Vedoucí: Mgr. Jiří Kozlík

Upoutávka (klikněte pro rozbalení)

Vysokoteplotní komplexní koncentrované slitiny (refractory complex concentrated alloys, RCCAs) jsou rychle se rozvíjející rodinou materiálů se značným aplikačním potenciálem, např. pro letecké motory či fúzní technologie. Opouští paradigma klasických slitin spočívající v přidávání legujících příměsí do jednoho hlavního prvku, místo toho jsou použité prvky zastoupeny ve vyvážených poměrech. Vzhledem k obrovské šíři dostupného koncentračního prostoru jsou tyto slitiny dosud jen velmi málo prozkoumány. Nedostatek experimentálních informací o fázovém složení a základních mechanických vlastnostech je v současnosti limitujícím faktorem dalšího výzkumu.

Slitiny budou připraveny z elementárních prášků pomocí sintrování elektrickým proudem ve spolupráci s Ústavem fyziky plazmatu AV ČR. Hlavní náplní studentského projektu je tepelné zpracování těchto slitin a jejich následná experimentální charakterizace pomocí mikroskopických metod a měření mikrotvrdosti. Cílem je seznámení řešitele se základními metodami studia materiálů a jeho zapojení do aktuálních výzkumných projektu na Katedře fyziky materiálů. Studentský projekt je dobrým východiskem pro následnou bakalářskou práci.