Mechanické vlastnosti dopovaných piezokeramických materiálů na bázi BaTiO3
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Táto diplomová práca sa zaoberá štúdiom základných fyzikálnych, mikroštruktúrnych a mechanických vlastností dopovaných piezokeramických materiálov na bázi BaTiO3 pripravených pomocou elektroforetickej depozície. Ako dopanty boli použité oxidy kovov vzácnych zemín, tj. Eu2O3, Er2O3, CeO2, Dy2O3 a Tb4O7 v množstvách 1, 3 a 5 hm.%. Na vzorkách bol skúmaný vplyv druhu dopantu a jeho obsahu na hustotu, fázové zloženie, strednú veľkosť zrna, tvrdosť, lomovou húževnatosť, modul pružnosti a pevnosť v ohybe. Správnou voľbou dopantu bolo možné zvýšiť relatívnu hustotu spekaných vzoriek, znížiť priemernú veľkosť zrna, zvýšiť tvrdosť, modul pružnosti, lomovú húževnatosť a pevnosť v ohybe. Boli dosiahnuté relatívne hustoty až 99,2 %, veľkosť zrna pod 1 m, tvrdosť až 13,1 GPa, modul pružnosti až 199 GPa, lomová húževnatosť nad 1 MPa·m1/2 a ohybovú pevnosť nad 115 MPa.
This master‘s thesis deals with study of basic physical, microstructural and mechanical properties of doped piezoceramic materials based on BaTiO3 prepared by electrophoretic deposition. The dopants used were rare earth oxides, i.e. Eu2O3, Er2O3, CeO2, Dy2O3 and Tb4O7 in amounts 1, 3 and 5 wt. %. The influence of dopants and their amount on density, phase composition, mean grain size, hardness, elastic modulus, fracture toughness, and flexural strength was examined. Suitable dopant choice enabled decrease in mean grain size and increase in relative density, hardness, elastic modulus, fracture toughness and flexural strength of sintered specimens. Relative densities up to 99 %, mean grain size below 1 m, hardness up to 13,1 GPa, elastic modulus up to 199 GPa, fracture toughness above 1 MPa·m1/2 and flexural strength above 115 MPa were achieved.
This master‘s thesis deals with study of basic physical, microstructural and mechanical properties of doped piezoceramic materials based on BaTiO3 prepared by electrophoretic deposition. The dopants used were rare earth oxides, i.e. Eu2O3, Er2O3, CeO2, Dy2O3 and Tb4O7 in amounts 1, 3 and 5 wt. %. The influence of dopants and their amount on density, phase composition, mean grain size, hardness, elastic modulus, fracture toughness, and flexural strength was examined. Suitable dopant choice enabled decrease in mean grain size and increase in relative density, hardness, elastic modulus, fracture toughness and flexural strength of sintered specimens. Relative densities up to 99 %, mean grain size below 1 m, hardness up to 13,1 GPa, elastic modulus up to 199 GPa, fracture toughness above 1 MPa·m1/2 and flexural strength above 115 MPa were achieved.
Description
Citation
ZEMAN, D. Mechanické vlastnosti dopovaných piezokeramických materiálů na bázi BaTiO3 [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Materiálové inženýrství
Comittee
prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc. (předseda)
prof. Ing. Rudolf Foret, CSc. (místopředseda)
Ing. Martin Zelený, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Martin Trunec, Dr. (člen)
doc. Ing. David Salamon, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Tomáš Kruml, CSc. (člen)
Date of acceptance
2021-06-10
Defence
1. vlastní prezentace diplomové práce
2. posudek vedoucího práce
3. posudek oponenta diplomové práce
4. odpovědi na dotazy oponenta
5. odpovědi na dotazy členů komise
- u některých vzorků se vyskytovala sekundární fáze - byl zjišťován její typ
- jaký byl cíl dopování základního materiálu BaTiO3 vcelku exotickými oxidy
- mechanismy zlepšování mechanických vlastností pomocí oxidů
- jakým způsobem může být vytvořen náboj na částicích rozptýlených v suspenzi
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení