Žáromateriály
Zabýváme se tepelně odolnými a žárovzdornými stavebními a izolačními materiály. V současné době věnujeme pozornost čtyrem velkým tématům.
- Termomechanické vlastnosti žárovzdorných materiálů
Studují se vztahy mezi čtyřmi základními veličinami: čas-napětí-deformace-teplota.
- Tepelně izolační žárovzdorné vláknité materiály ve formě rohoží, desek a papíru
Zabýváme se především tzv. biorozpustnými vlákny (AES) na bázi oxidů kovů alkalických zemin. Studujeme korelace mezi chemickým resp. fázovým složením vláken a smrštěním při teplotě použití vláken v tepelných agregátech.
- Vlastnosti keramiky používané v jaderných reaktorech 4. generace
Testujeme keramické materiály na bázi korundu a mullitu pro výrobu komponent technologických okruhů pracujících s vysokoteplotním héliem (900 °C) a vodou s nadkritickými parametry (577 °C; 24 MPa). Následně zkoumáme vliv 1000 h expozice na vlastnosti keramiky např. na pevnost v ohybu.
- Příprava porézních nosičů pro radionuklidové zářiče na bázi 137Cs
Připravujeme nosiče na bázi keramické hmoty (pojivo+ostřivo) a vhodného pórotvorného činidla. Cílem práce je navýšit kapacitu nosiče z hlediska množství zachyceného cesia. Sledujeme vlastnosti jako pevnost nosiče, jeho chování za vysokých teplot atd.
Vybavení
- laboratorní komorové kantalové pece (do 1300 °C)
- laboratorní komorové superkantalové pece (do 1600 °C)
- superkantalová pec Clasic na stanovení pevnosti v ohybu, creepu a modulu pružnosti za vysokých teplot (do 1600 °C)
- superkantalová pec Netzsch na stanovení únosnosti v žáru a tečení v tlaku za vysokých teplot (do 1600 °C)
- přístroj na stanovení tepelné kapacity a tepelné vodivosti keramických pevných i sypkých vzorků
- aparatura na stanovení kritérií hutnosti
- žárový mikroskop Zeiss
Aktuálně vypsaná bakalářská témata
- Teplotní odolnost geopolymerních materiálů - Geopolymerní materiály jsou alternativní, nízkoenergetické a nízkoemisní materiály. V práci se budeme věnovat zpracování méně kvalitních surovin a jejich vlivem na mechanické a termomechanické vlastnosti vyrobeného geopolymeru.
- Teplotní expozice biorozpustných vláken - Budou studována biorozpustná vlákna na bázi systému SiO2-CaO-MgO. Tato vlákna mají zvýšenou rozpustnost v plicních tekutinách. Avšak po krystalizaci za vysokých teplot se ve vláknech mění fázové složení, což může mít za následek i snížení biorozpustnosti a negativní vliv na lidské zdraví při expozici.
- Žárovzdorné tmely s chemickou vazbou - Žárovzdorné malty a tmely se používají ke spojování tvarových žárovzdorných výrobků nebo k utěsnění spár atd. Jsou to směsi jemnozrnných kameniv, pojiv a mikropřísad. Možné využití je spoj dvou keramických materiálů nebo i problematický spoj kov-keramika.
- Výpal keramických materiálů vyrobených 3D tiskem - Při 3D-tisku keramických materiálů (např. na bázi zirkonu, korundu nebo SiO2) musí následně vzorky procházet teplotní expozicí. Během zahřívání dochází k vyhořívání použitého organického pojiva a slinování. Při výpalu může dojít i k destrukci výrobku, proto je zvládnutí výpalu po 3D-tisku keramiky důležitou součástí tohoto procesu. Cílem práce bude najít vhodnou teplotní křivku výpalu těchto materiálů.
Informace ohledně výběru práce naleznete na stránkách fakulty FCHT.