Studentská vědecká konference Sekce: ANORGANICKÉ NEKOVOVÉ MATERIÁLY II

Podobné dokumenty
Studentská vědecká konference 2004

Nauka o materiálu. Přednáška č.12 Keramické materiály a anorganická nekovová skla

Příprava vrstev metodou sol - gel

In vivo příklady biomateriálů [Ratner, 2005] Biomateriály

Glass temperature history

BEZCEMENTOVÝ BETON S POJIVEM Z ÚLETOVÉHO POPÍLKU

Alexandra Kloužková 1 Martina Mrázová 2 Martina Kohoutková 2 Vladimír Šatava 2

Fotokatalytická oxidace acetonu

Ročník VIII. Chemie. Období Učivo téma Metody a formy práce- kurzívou. Kompetence Očekávané výstupy. Průřezová témata. Mezipřed.

ACH 12. Lanthanoidy. Prvky vnitřně přechodné valenční elektrony zaplňují orbitaly f. Katedra chemie FP TUL kchtul.cz

Předmět: CHEMIE Ročník: 8. ŠVP Základní škola Brno, Hroznová 1. Výstupy předmětu

Lanthanoidy. Katedra chemie FP TUL kchtul.cz. Obsazení elektronových orbitů. La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Chemické veličiny, vztahy mezi nimi a chemické výpočty

Katedra materiálu.

MODIFIKACE VLASTNOSTÍ PÁLENÉHO VÁPNA. IVA DOLEŽALOVÁ VÁPENKA VITOŠOV s.r.o.

Ústřední komise Chemické olympiády. 50. ročník 2013/2014. OKRESNÍ KOLO kategorie D ŘEŠENÍ SOUTĚŽNÍCH ÚLOH

Nauka o materiálu. Přednáška č.14 Kompozity

Zdroj: Bioceramics: Propertie s, Characterization, and applications (Biokeramika: Vlastnosti, charakterizace a aplikace) Překlad: Václav Petrák

Studentská vědecká konference 2006

LABORATOŘ KOVŮ A KOROZE VZDĚLÁVÁNÍ ODBORNÉ KURZY A SEMINÁŘE

Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů

J. Kubíček FSI Brno 2018

Chemie - 1. ročník. očekávané výstupy ŠVP. Žák:

POROVNÁNÍ ÚČINNOSTI SRÁŽENÍ REAKTIVNÍCH AZOBARVIV POUŽITÍM IONTOVÉ KAPALINY A NÁSLEDNÁ FLOKULACE AZOBARVIV S Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O S ÚPRAVOU ph

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

Odolnost teplotním šokům při vysokých teplotách

Sklářské a bižuterní materiály 2005/06


VI. VÝPOČET Z CHEMICKÉ ROVNICE

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ZÁKLADNÍ CHEMICKÉ POJMY A ZÁKONY

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: Chemie. Třída: tercie. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Žák: Průřezová témata

Keramická technologie

JČU-ZF, KATEDRA KRAJINNÉHO MANAGEMENTU STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK)

DUM č. 4 v sadě. 24. Ch-2 Anorganická chemie

Chemické výpočty 11. Stechiometrické výpočty (včetně reakcí s ideálními plyny); reakce s přebytkem výchozí látky

Ústřední komise Chemické olympiády. 42. ročník. KRAJSKÉ KOLO Kategorie D. SOUTĚŽNÍ ÚLOHY TEORETICKÉ ČÁSTI Časová náročnost: 60 minut

CHEMICKÉ REAKCE A HMOTNOSTI A OBJEMY REAGUJÍCÍCH LÁTEK

ztuhnutím pyrosolu taveniny, v níž je dispergován plyn, kapalina nebo tuhá látka fotochemickým rozkladem krystalů některých solí

Sklo chemické složení, vlastnosti, druhy skel a jejich použití

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Test pro 8. třídy A. 3) Vypočítej kolik potřebuješ gramů soli na přípravu 600 g 5 % roztoku.

FUNKČNÍ POVRCHOVÉ VRSTVY

Složení soustav (roztoky, koncentrace látkového množství)

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Zařazení polokovů v periodické tabulce [1]

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie CZ.1.07/2.2.00/ Výpočty z chemických vzorců

Předmět: CHEMIE Ročník: 8. ŠVP Základní škola Brno, Hroznová 1. Výstupy předmětu

Chemické složení (%): SiO 2 6 Al 2 O Fe 2 O CaO MgO < 1,5 SO 3 < 0,4

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

7.7. Netvarové žáromateriály

METALOGRAFIE II. Oceli a litiny

Fyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od do

Druhy vláken. Technická univerzita v Liberci Kompozitní materiály, 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek 2008

KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA (70 BODŮ)

5. Jaká bude koncentrace roztoku hydroxidu sodného připraveného rozpuštěním 0,1 molu látky v baňce o objemu 500 ml. Vyber správný výsledek:

Očekávané výstupy podle RVP ZV Učivo předmětu Přesahy a vazby

Ch - Chemie - úvod VARIACE

E ŘEŠENÍ KONTROLNÍHO TESTU ŠKOLNÍHO KOLA

Ústřední komise Chemické olympiády. 52. ročník 2015/2016. ŠKOLNÍ KOLO kategorie D. časová náročnost 60 min ŘEŠENÍ ŠKOLNÍHO TESTU

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Látky, jejich vlastnosti, skupenství, rozpustnost

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 NÁRODNÍ KOLO. Kategorie E. Řešení praktických částí

ODSTRAŇOVÁNÍ SÍRANŮ Z PRŮMYSLOVÝCH VOD

Metodika stanovení kyselinové neutralizační kapacity v pevných odpadech

Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

VAKUOVÁ TECHNIKA VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Semestrální projekt FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

2 Cu + S Cu 2 S n(cu)=2mol n(cu 2 S)=1mol M(Cu)=63,5 g mol M(Cu 2 S)=159 g mol

Získávání lithia a rubidia z cinvalditových odpadů po těžbě Sn-W rud na Cínovci

Vyjmenujte tři základní stavební částice látek: a) b) c)

Chemie = přírodní věda zkoumající složení a strukturu látek a jejich přeměny v látky jiné

ELEKTROLÝZA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

ROZTOK. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi

Ing. Radim Staněk, prof. Ing. Jana Zábranská CSc. Čištění odpadních vod z výroby nitrocelulózy

KOROZNÍ CHOVÁNÍ Mg SLITIN V PROVZDUŠNĚNÉM FYZIOLOGICKÉM ROZTOKU

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace

Hodnocení opotřebení a změn tribologických vlastností brzdových kotoučů

Chemie. Charakteristika předmětu

METALOGRAFIE I. 1. Úvod

Ceník laboratorních prací LB MINERALS, s.r.o.

Vybrané spektroskopické metody

Změny kombinované nomenklatury

Anorganické sloučeniny opakování Smart Board

METODY FARMACEUTICKÉ TECHNOLOGIE ČL 2009, D PharmDr. Zdenka Šklubalová, Ph.D

JEMNOZRNNÉ BETONY S ČÁSTEČNOU NÁHRADOU CEMENTU PŘÍRODNÍM ZEOLITEM

HOŘČÍK KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN. Pozn. Elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 2

Pracovní list: Opakování učiva 8. ročníku

Katedra chemie FP TUL Chemické metody přípravy vrstev

Keramika spolu s dřevem, kostmi, kůží a kameny patřila mezi první materiály, které pravěký člověk zpracovával.

Číslo a název klíčové aktivity: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Sklo definice, vlastnosti, výroba. LF MU Brno Brýlová technologie

Keramika. Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. K. Daďourek 2008

Chelatometrie. Stanovení tvrdosti vody

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Předmět: Vícefázové reaktory Jméno: Veronika Sedláková

Využití fluidních popílků při výrobě cementu

STAVEBNÍ HMOTY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Transkript:

Studentská vědecká konference 2003 Sekce: ANORGANICKÉ NEKOVOVÉ MATERIÁLY II FCHT VŠCHT Praha, 21.11.2003 Zahájení v 9:00 hodin, posluchárna A02 Účastníci: Petra Cincibusová: Příprava vrstev na skle metodou sol-gel s obsahem železa Marek Hejda: Příprava bioaktivních vrstev biomimetickým postupem na slitině Ti-6Al-4V Zdeněk Kočí: Náhrada vláken soustavy Al 2 O 3 SiO 2 za vlákna biorozpustná Lukáš Mergl: Vliv oxidů vzácných zemin na některé parametry olovnatých křišťálových skel Markéta Velíšková: Polykrystalická tetragonální ZrO 2 keramika s řízenou pórovitostí Karolína Vlčková: Příprava suspenzí pro kompozitní keramiku Al 2 O 3 -ZrO 2 a charakterizace její mikrostruktury Petra Zamazalová: Příprava mullitové keramiky z odpadních kamenců Komise: předseda: Doc.Ing. Martin Maryška, CSc. tajemník: Ing. Miroslav Rada, CSc. členové: Doc.Ing. Jaroslav Kutzendörfer, CSc. Dr.Dipl.-Min. Willi Pabst Doc.Ing. Stanislav Kasa, CSc. Program: 8:45 vyvěšení posterů 9:00 zahájení (posluchárna A02) 9:15 představení u posterů (prostory Ústavu skla a keramiky - 5 minut na jednu práci) 10:00 diskuse u posterů 11:00 zasedání komisí 11:45 vyhlášení výsledků (posluchárna A02)

Příprava vrstev na skle metodou sol-gel s obsahem železa Autor: Petra Cincibusová Školitel: Prof. Ing. Josef Matoušek, DrSc. Metoda sol-gel umožňuje přípravu vrstev na povrchu substrátů z různých materiálů. Tyto vrstvy zlepšují vlastnosti podložního materiálu a mohou měnit absorpci záření ve viditelné části spektra. Cílem předkládané práce bylo připravit barevnou vrstvu s obsahem železa. Výchozími látkami byly tetraethoxysilan (TEOS), který vytváří základní síť SiO 2, jako organické rozpouštědlo byl použit ethanol a acetylaceton. Za zdroj železa byl na základě literární rešerše zvolen dusičnan železitý (Fe(NO 3 ) 3.9H 2 O)). Jako substrát byla použita sodno-vápenatá mikroskopická podložní skla. Vrstvy byly nanášeny na substrát metodou dip-coating. Vzorky byly po vysušení vypalovány v atmosféře vzduchu za teplot do 500 C. U takto připravených žlutých nebo hnědých vrstev byl sledován vliv složení solu na výslednou barvu a její sytost. Získané vrstvy byly homogenní, dobře přilnuly k povrchu substrátu. Kvalita vrstev byla zjišťována vizuálně a pod optickým mikroskopem. Příprava bioaktivních vrstev biomimetickým postupem na slitině Ti-6Al-4V Autor: Marek Hejda Školitel: doc. Ing. Aleš Helebrant, CSc., Ing. Alena Skrčená Bioaktivní materiály, jako jsou sklo a sklokeramika, reagují aktivně s biologickým systémem a komplex probíhajících reakcí vede k chemické vazbě s kostní tkání. Klíčovou podmínkou pro vznik této vazby je dostatečná tvorba vrstvy kostního apatitu (HCA), která se tvoří díky interakci implantátu s tělními tekutinami. Během ní se na povrchu implantátů tvoří gelová vrstva umožňující adsorpci vápenatých a/nebo fosforečnanových iontů. Navíc se převodem složek materiálu do tělní tekutiny zvyšuje její přesycení vůči HCA. Pro mechanicky namáhané implantáty jsou často používány kovy, jako Ti a jeho slitiny, které jsou však bioinertní, tzn. netvoří přímou vazbu s živou tkání. Jejich bioaktivního chování je možné docílit pomocí povrchové úpravy v kyselině a roztoku NaOH. Navrhovaný biomimetický způsob přípravy bioaktivní Ti slitiny napodobuje výše zmíněné děje. Cílem práce bylo připravit tenké Ca-P vrstvy různého složení na povrchu Ti slitiny, jejichž výhodou je přímé srážení z roztoku a možnost měnit poměr vápníku a fosforu ve vrstvě. Ti slitina (Ti-6Al-4V) byla po úpravě v kyselině fluorovodíkové a roztoku NaOH exponována v roztocích obsahujících vápenaté a fosforečnanové ionty při různých ph (4 a 6). V roztocích po expozici byla metodou AAS stanovena koncentrace Ca 2+ 3- a spektroskopicky koncentrace PO 4 iontů. U obou měřených koncentrací byl zaznamenán pokles, což naznačuje usazování těchto iontů na povrchu vzorku. Ten byl sledován pomocí optické mikroskopie s obrazovou analýzou LUCIA, jež potvrdila přítomnost vrstvy na vzorku, ne však její spojitost. Přítomnost tenké souvislé vrstvy s proměnlivým poměrem Ca/P prokázala až elektronová mikroskopie s EDS mikroanalýzou.

Náhrada vláken soustavy Al 2 O 3 SiO 2 za vlákna biorozpustná Autor: Zdeněk Kočí Školitel: Doc. Ing. Jaroslav Kutzendörfer, CSc. Práce se zabývala náhradou žárovzdorných vláken (systém Al 2 O 3 SiO 2 ) za vlákna se zvýšenou rozpustností ve fyziologických kapalinách (systém SiO 2 CaO MgO) pro přípravu vláknitých žárovzdorných výrobků. Cílem práce bylo upravit v laboratorních podmínkách technologický postup pro použití biorozpustných vláken. V prvé řadě byla sledována doba a intenzita mixování, změna ph během přípravy vzorku. Následoval výběr vhodného pojiva na bázi polyakrylátů. Dále bylo stanoveno optimální množství pojiva a dalších přísad (množství NaAlO 2 a Al 2 (SO 4 ) 3 ) pro biorozpustná vlákna. K porovnání obou druhů vláken bylo použito následujících kritérií: pevnost v tahu, objemová hmotnost, ohebnost, měrná tepelná vodivost a obsah organických látek (ztráta žíháním). Vliv oxidů vzácných zemin na některé parametry olovnatých křišťálových skel Autor: Lukáš Mergl Školitel: Ing. Miroslav Rada, CSc. Skupina prvků velmi podobných chemických a fyzikálních vlastností, které v periodické tabulce následují za lanthanem, se nazývají lanthanoidy. Sem se řadí tyto prvky: cer, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium a lutecium. Ve sklářství se sloučeniny vzácných zemin využívají především jako odbarviva, k výrobě brýlových skel, skel pro optické přístroje, laserových, filtrových a tepelně odolných skel, skleněných vláken a elektrod. Mají též uplatnění v magnetooptických paměťových prvcích či hermetizačních vrstvách pro polovodiče a používají se, zejména cer a jeho sloučeniny, pro mechanické leštění skel. Vzhledem k tomu, že cena těchto speciálních sloučenin v posledním období prudce poklesla, otevírá se možnost pro jejich širší aplikaci ve sklářském průmyslu. K tomu je však třeba znát jejich vliv na důležité parametry - viskozitu, povrchové napětí, elektrickou vodivost, krystalizační a dilatometrické veličiny, hydrolytickou odolnost, L*, a*, b* souřadnice i index lomu, protože v literatuře kromě optických vlastností se tyto údaje vyskytují jen velmi sporadicky. Tento úkol s aplikací na 24%ní olovnatý křišťál bude předmětem diplomové práce. Zde předkládaná práce pak zpracovává první část tohoto úkolu vliv obsahu oxidů holmia a samaria na některé z výše uvedených parametrů.

Polykrystalická tetragonální ZrO 2 keramika s řízenou pórovitostí Autor: Markéta Veličková Školitel: doc.jiří Havrda Cílem práce byla příprava licí suspenze ZrO 2-3mol.% Y 2 O 3 s kineticky stabilní pórotvornou přísadou pro přípravu keramiky s řízenou pórovitostí. Výchozími látkami byly PE sférické částice (d=1000 µm) a ZrO 2 prášek (d=0,6 µm). Pro ověření stability PE částic ve vodném prostředí se vycházelo ze Stokesova zákona, platného pro kulové částice o průměru menším než 100 µm. Z experimentálního ověření vypočteného pohybu PE částic s různým průměrem vyplynulo, že s rostoucím průměrem nad 300 µm se zvyšuje odchylka od vypočtené hodnoty. Při výpočtu stability částice v suspenzi byla do něho zahrnuta. Připravená suspenze obsahovala 77 hm.% ZrO 2-3mol.% Y 2 O 3 prášku, 1,4 hm.% ztekutidla Dolapix a vodu. Z reologických měření bylo zjištěno, že suspenze je časově závislá, pseudoplastická kapalina, s hodnotami K=3,91 Pa s n, n=0,37 v rovnici τ=k(γ ) n. Zdánlivá viskozita při při γ = 0,041 s -1 je η=26,10 Pa s. Tato hodnota η spolu s hustotou suspenze ρ=2795,6 kg m -3 byla použita pro výpočet úpravy hmotnosti a velikosti PE částic. Peletizací byl ZrO 2 prášek nanesen na povrch PE přísady. Z výpočtu předpokládaná hmotnost jedné částice byla 1,48 10-3 g, průměrná hodnota experimentálně připravené 1,47 10-3 g. Do suspenze byly vmíchány 2 hm.% této pórotvorné přísady a nechána 1 hod stát. Homogenita rozložení částic v suspenzi byla zjištěna Andreasenovou metodou. Z výsledků bylo možné usoudit, že tento postup lze použít jako seriozní odhad pro přípravu licí suspenze s kineticky stabilní pórotvornou přísadou. Příprava suspenzí pro kompozitní keramiku Al 2 O 3 -ZrO 2 a charakterizace její mikrostruktury Autor: Karolína Vlčková Školitel: Ing. Eva Gregorová, CSc. Vodné suspenze pro výrobu ZTA (zirkonia toughened alumina) keramiky litím byly připraveny třemi způsoby: 1. společným mletím zirkoničitého a korundového prášku v laboratorním planetovém mlýnku a následovalo rozdružení nehomogenit pomocí ultrazvuku (UP 200S Dr. Hielscher), 2. mletím ve výše uvedeném mlýnku s následným vakuováním a rozdružením nehomogenit ultrazvukem (UC006 DM1 Tesla), 3. homogenizace v PE láhvi pomocí zirkoničitých koulí na laboratorní třepačce a opět byl použit ultrazvuk (UP 200S Dr. Hielscher) k rozdružení nehomogenit. Z připravených suspenzí byly nality vzorky ve tvaru tablet, vypáleny na 1530 C a byla stanovena jejich objemová hmotnost a zdánlivá a skutečná pórovitost za předpokladu obsahu pouze tetragonální fáze ZrO 2. Na leštěných, tepelně leptaných nábrusech pak byla sledována mikrostruktura vzorků. Ze stavu vzniklé mikrostruktury a stanovených kriterií hutnosti byl pak vyhodnocen optimální způsob přípravy suspenzí pro lití ZTA keramiky.

Příprava mullitové keramiky z odpadních kamenců Autor: Petra Zamazalová Školitel: Doc. Ing. Martin Maryška, CSc. Mullit (3Al 2 O 3.2SiO 2 ) jako jediná stabilní sloučenina v soustavě Al 2 O 3 - SiO 2 představuje jednu z hlavních fází keramických materiálů na bázi jílových surovin. Kromě vysoké teploty tání se vyznačuje vynikající chemickou odolností a vysokou mechanickou pevností, neprodělává při chladnutí žádné polymorfní přeměny, které bývají spojeny s objemovými změnami. Je tedy žádoucí, aby byl obsah mullitu v keramickém materiálu co nejvyšší. Dodatečným zvýšením obsahu oxidu hliníku ve výchozí surovině až na teoretických 72% (což při výsledném stechiometrickém poměru Al 2 O 3 /SiO 2 ~ 3/2 odpovídá složení čistého mullitu) by se daly zhodnotit méně kvalitní jílové suroviny. Jako zdroj hliníku byl použit odpadní kamenec (síran hlinito-amonný). V této práci byl charakterizován homogenizovaný vzorek směsi jílu s hydratovanými oxidy hliníku a také jíl samotný. Směs i jíl byly páleny na teploty 1100 C/1h, 1200 C/1h a 1200 C/4h. U vypálených vzorků byly stanoveny pevnosti, objemové hmotnosti a smrštění výpalem. Dále bylo pomocí RTG difrakce stanoveno fázové složení jak vypálených vzorků, tak výchozích směsí. Cílem práce je určit zda má zvýšení obsahu hydratovaných oxidů hliníku ve výchozí jílové surovině příznivý vliv na tvorbu mullitu.