BŘEZINA, M. Příprava a charakterizace porézních materiálů na bázi hořčíku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2018.
Dizertační práce Ing. Matěje Březiny se zaměřuje na práškovou metalurgii hořčíku s použitím metod jako jsou lisování za studena a tepla, sintrace (slinování) a slinování pomocí jiskrového výboje. Použité podmínky zahrnují lisovací tlak 100 až 500 MPa a teplotu 300 až 600°C. Charakterizace připravených materiálů pak zahrnuje mikrostrukturu, tvrdost, tříbodový ohyb a fraktografii. Disertační práce zpracovává aktuální téma v dané oblasti. Má vyváženou klasickou strukturu, přičemž je sepsána ve českém jazyce a to v rozsahu celkem 132 stran. Její rešeršní část je velmi zdařilým souhrnem aktuálního stavu řešené problematiky a také její výsledky jsou přehledně presentovány a diskutovány s ohledem na aktuální literaturu v oboru. Kladně lze hodnotit také to, že velká část těchto výsledků byla publikována v zahraničních časopisech a sbornících vědeckých konferencí. Protože je disertační práce Ing. M. Březiny z odborného hlediska kvalitním způsobem zpracována a splňuje vytčené cíle, doporučuji jako školitel, aby byla přijata jako podklad k obhajobě.
V současné době patří hořčíkové materiály do oblasti moderních materiálů, které díky svým specifickým vlastnostem si našly uplatnění v mnoha oblastech. Jednou z nich jsou me-dicínské aplikace, kde je možno využít specifické vlastnosti hořčíku pro jeho biokompatibilitu, biodegradabilitu i mechanické vlastnosti. Oproti jiným biodegradabilním materiálům na bázi keramiky, či polymerů vykazuje hořčík mechanické vlastnosti blízké vlastnostem kostní tkáně a to možnostmi přípravy objemového porézního materiálu z prášku. K přípravě takového materiálu na bázi hořčíku lze s výhodou použít metody práškové metalurgie, kterými lze vyrábět tvarově přesné díly s definovaným složením, jemnozrnnou strukturou a kontrolovanou porositou. Proto téma práce, které sleduje ověření různých metod přípravy objemového kompaktního materiálu z práškového hořčíku a studium souvislostí mezi strukturou a vlast-nostmi považuji za aktuální a velmi přínosné. Oblast přípravy objemového materiálu byla v disertační práci pojata komplexně, neboť pokrývá několik konvenčních i nekonvenčních testovacích metod zhutňování hořčíkového prášku za použití různých technologických parametrů, tj. tlaku, teploty a času Každá s použitých metod byla posuzována a hodnocena na základě stanovení strukturně-mechanických charakteristik. V práci sleduje autor nejen komplexní posouzení použitých me-tod přípravy, ale rovněž o jejich vzájemné porovnání. Práce je zpracována v rozsahu 131 stran, obsahuje 86 obrázků a grafů, 12 tabulek, a je členěna do deseti kapitol. Z hlediska obsahu ji lze rozdělit do několika části: část teoretická, vytýčení cílů práce, část experimentální rozdělené podle použité metody přípravy materiálu, diskuse výsledků a vyslovení závěrů. Teoretická část o rozsahu shrnuje potřebné informace ze čerpané ze109 literárních zdrojů, které se týkají dané problematiky. V úvodní části se dokto-rand zabývá technologiemi přípravy práškových materiálů na bázi hořčíku. Podrobně jsou popsány vlastnosti hořčíkového prášku a možnosti jeho přípravy včetně mechanického lego-vání. Další kapitola se týká klasického zhutňováním prášků za studena i za tepla a slinovacích procesů v tuhé fázi včetně slinování jiskrovým výbojem (SPS) a efektů lokálního ohřevu, které vedou ke kvalitnímu slinutí. Požadované zvýšení mechanických vlastností hořčíkových materiálů získáním jemnozrnné a ultrajemnozrnné struktury je řešeno použitím technologiemi intenzivní plastické deformace. V práci je popsána extruze za zvýšených teplot, úhlové protlačování (ECAP) a torze za vysokého tlaku (HPT). V poslední kapitole jsou shrnuty sou-časné poznatky o struktuře a vlastnostech objemových, porézních a kompozitních materiálů na bázi hořčíku. Cíl předkládané práce souvisí s názvem disertační práce a je jasně definován. Připravit objemový hořčíkový materiál různými metodami práškové metalurgie včetně uvažování vlivu základních parametrů, tj. teploty, tlaku a času a komplexně jej zhodnotit z hlediska struktury a fyzikálně-mechanických charakteristik. Dle názoru doktoranda, tento komplexní pohled na zpracovávaný hořčíkový prášek v literatuře dosud chybí. První část experimentů je v práci věnována popisu výchozího práškového hořčíku a čtyřem metodám přípravy a to lisováním za studena, lisováním za studena s následným slino-váním, lisováním za tepla a lisování za studena s následným slinováním jiskrovým výbojem. U jednotlivých metod byly sledovány odstupňované hodnoty lisovacích tlaků, slinovacích teplot a dob výdrže i hodnoty teplot, za kterých proběhlo lisování. Struktura vzorkového materiálu byla hodnocena na světelném i elektronovém mikroskopu, včetně zhodnocení lomového chování. Porozita byla stanovena výpočtem z hodnot objemové a teoretické hustoty. Me-chanické charakteristiky jednotlivých strukturních stavů vzorků byly posuzovány na základě měření tvrdosti včetně jejího rozložení po ploše vzorku tj. zhotovením tvrdostních map i lo-kálním měřením mikrotvrdosti. Poslední mechanickou charakteristikou byla mez pevnosti v ohybu Rmo, stanovená na vzorcích pro tříbodový ohyb. Závěry disertační práce jsou jasně formulované a představují shrnutí dosažených vý-sledků a analýz z předcházejících kapitol. Umožňují na jednosložkové soustavě práškového spékaného hořčíku připravené rozdílnými metodami optimalizovat lisovací tlaky, teploty a doby a získat vhodné charakteristiky pro hodnocení jejich strukturně-mechanických vlastností. Práce je zpracována přehledně, prezentované výsledky jsou zpracovány na velmi dobré úrovni. Rozsah použité literatury svědčí o systematickém a důsledném přístupu k zadanému tématu. Je třeba ohodnotit, že doktorand v průběhu řešení disertační práce provedl řadu časo-vě náročných experimentů, provedl velké množství strukturních analýz povrchů i lomů a ná-sledně naměřil, zpracovat a vyhodnotil velké množství dat. Při přípravě experimentálního materiálu, strukturních analýzách a měření mechanických charakteristik použil moderní po-stupy a metodiky, které vyžadovaly zvládnutí přístrojového vybavení a správného vyhodno-cení naměřených údajů. Teoretická část, dosažené výsledky, způsob a úroveň zpracování a jejich interpretace svědčí o tom, že autor je schopna samostatné vědecké práce v oboru chemie, technologie a vlastností materiálů. Předložená práce představuje materiál, který lze využít k publikování získaných výsledků. Závěrečné hodnocení: Předkládaná disertační práce svědčí o zvládnutí rozsáhlých a náročných experimentů i správné interpretaci dosažených výsledků. Autor práce prokázal, že má předpoklady pro samostatnou vědeckou práci. Cíle zadané v práci byly splněny. Na základě dosažených výsledků doporučuji doktorskou práci k obhajobě a v případě úspěšného obhájení udělit Ing. Matěji Březinovi akademický titul Ph.D.
eVSKP id 116293