|
Chemie a technologie materiálů
Doktorský program,
Fakulta chemické technologie
Cílem studia doktorského studijního programu Chemie a technologie materiálů je příprava špičkových odborníků s širokými znalostmi v oblasti kovových, anorganických nekovových a polymerních materiálů. Studenti budou mít teoretický i praktický přehled o souvislostech mezi přípravou, chemickým složením a užitnými vlastnostmi materiálů. Program má silný teoretický základ vycházející z chemie a fyziky materiálů, fyzikálněchemických a chemicko-inženýrských principů popisu materiálů a materiálových technologií. Při řešení svých disertačních prací se prakticky seznámí s řadou moderních metod pro přípravu, analýzu a charakterizaci různých typů materiálů včetně nanostrukturovaných materiálů a biomateriálů pro medicínu. UplatněníAbsolventi studia budou experty v oblasti materiálů a materiálových technologií. Uplatní se především ve vědecké oblasti, ale i v řídící sféře ve státních i průmyslových organizacích zaměřených na materiály a materiálové technologie. Detaily programu
Vypsané disertační práce pro rok 2025/26Analýza procesu přeměny kmene na sklo
AnotaceHlavním cílem práce je analýza jednoho z kritických procesů při přeměně kmene, a to vývinem a kolapsem primární pěny na rozhraní kmen-tavenina. Primární pěna, která působí jako izolační vrstva zabraňující přenosu tepla do reagujícího kmene, je výsledkem mnoha různých reakcí uvolňujících plyny, které jsou zachyceny ve vrstvě primární taveniny na rozhraní kmene a skla. Bude studována morfologie pěny a chemické reakce uvolňující plyny.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Laboratoř anorganických materiálů, FCHT, VŠCHT Praha
Biodegradovatelné materiály na bázi železa pro budoucí aplikace v medicíně
AnotaceTato disertační práce se zaměřuje na vývoj biodegradovatelných materiálů na bázi železa určených pro aplikace v medicíně pro dočasné implantáty. Hlavním cílem je navrhnout a optimalizovat materiály se zvýšenou korozní rychlostí a vhodnými mechanickými vlastnostmi, které řeší současná omezení biodegradovatelných železných implantátů, jež obvykle vykazují pomalou degradaci a nedostatečnou biokompatibilitu v modelových prostředích lidského organismu. Práce využije pokročilé metalurgické techniky, zejména práškovou metalurgii, pro přesné řízení mikrostruktury materiálu. Zvláštní pozornost je věnována legování železa biokompatibilními prvky (např. manganem, hořčíkem nebo zinkem) a začlenění porozity za účelem urychlení degradace. Součástí práce je analýza mechanických vlastností i hodnocení korozního chování v simulovaných fyziologických podmínkách. Tato práce přispívá k rozšíření poznatků o biodegradovatelných slitinách železa a k vývoji nové generace materiálů, které se rozpouští uvnitř lidského těla, přičemž si zachovávají strukturální integritu po dobu své funkční životnosti. Výsledky výzkumu mají za cíl inspirovat další studie a otevřít cestu k praktickému využití biodegradovatelných slitin železa v oblasti ortopedie a kardiovaskulární medicíny.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Green Deal a jeho dopady na stavebnictví v 21. století
AnotaceGreen Deal, ambiciózní plán Evropské unie, má zásadní dopady na stavebnictví 21. století. Tento plán se zaměřuje na snížení emisí skleníkových plynů a podporu udržitelného rozvoje, což vede k inovacím v oblasti stavebních materiálů a technologií. To sebou přináší celou řadu změn, jež je potřeba řešit. Cílem práce bude jednak zmapovat nové trendy ve stavebnictví, jednak vhodnou úpravou surovin přispět k efektivnímu snížení uhlíkové stopy stavebních výrobků. Tento materiálový výzkum by měl primárně přinést posun ve výzkumu aktivace příměsí a snížení uhlíkové stopy.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha
Hydratační a adsorpční vlastností biocharu využitelné v environmentálních procesech
AnotaceBiochar je přírodní materiál schopný absorbovat a zadržovat ve srovnání s půdami a sedimenty velké množství vody, ale také adsorbovat např. toxické prvky samostatně nebo v kombinaci s jiným odpadním materiálem, např. popílkem. Smísení biocharu s vybranými půdními profily formou řízeného přídavku může ovlivnit vysychání půd, které se stává vzhledem ke stále častěji se vyskytujícím "suchým obdobím", a celkově nižším srážkovým úhrnům zásadním ekologickým problémem. Zároveň dochází i ke zlepšení kvality půdy díky záchytu kontaminantů. Metoda přídavku materiálu s vysokou nasákavostí do ekosystému může významně přispět k lepšímu hospodaření s vodou, vyrovnání vodního cyklu a zkvalitnění kontaminované půdy.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav chemie pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Jednoatomové katalyzátory pro palivové články
AnotaceMetanol a čpavek jsou v současnosti považovány za paliva budoucnosti. Jejich použití úzce souvisí s vývojem palivových článků, u kterých je nutné provádět „studenou“ oxidaci metanolu a čpavku s maximální energetickou účinností. V současné době je však takový proces téměř nemožné realizovat pomocí „klasických“ a běžné dostupných materiálů a katalyzátorů. V této práci bude navřena příprava a testovaní mono-atomových katalyzátorů, tzn. atomárních redox-aktivních center zabudovaných do 2D materiálů nebo 3D struktur s velkým měrným povrchem. Příprava jednoatomových katalyzátorů bude prováděna řadou inovativních technik, které využívají elektrochemické postupy nebo depozici z plynné faze a nebo i kombinaci těchto metod. Takové katalyzátory by měly poskytovat vysoce účinnou oxidaci metanolu nebo čpavku při pokojových teplotách a atmosférickém tlaku, což potenciálně umožní učinit další krok ve vývoji energetiky budoucnosti a tak zajistit udržitelnou budoucnost.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Konverze CO2 s použitím obnovitelných zdrojů energie
AnotaceV současnosti využití a konverzi CO2 lze považovat za extremně důležitou otázku. Dostupné metody zachycování a konverze CO2 (tj. příprava monomerů/polymerů nebo methanolu z CO2) vyžadují velmi náročné experimentální podmínky a jsou extrémně náročné z hlediska energetické spotřeby. Navrhovaná práce se zaměří na vytvoření nové generace materiálů, které budou schopny zajistit konverzi CO2 s použitím světelných zdrojů energie (ideálně - slunečního světla). V podstatě budou řešeny dvě klíčové otázky: zachycení a využití CO2 ze vzduchu (na rozdíl od běžných metod předchozí separace CO2) a implementace obnovitelných zdrojů energie (sluneční světlo) pro konverzi CO2 např. na monomery nebo methanol.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Laserově indukovaný dewetting ušlechtilých kovů pro přípravu bimetalických nanočástic
Anotace
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Li-free baterie – vývoj nových materiálů pro skladování energie
AnotaceZákladem moderní energetiky a mnoha elektronických zařízení (od mobilních telefonů až po elektromobily) jsou jejich baterie. Bohužel většina moderních baterií pracuje na principu redukce/oxidace lithia. Získávání lithia je však technologicky složitý a ekologicky velmi problematický proces, který kompletně niveluje současné trendy v zavádění „zelené“ energie. K omezeni použití lithia v je nutné vyvinout nové materiály, které poskytují efektivní skladovaní energie pomocí alternativních kovů, jako je např. hořčík nebo zinek. Cílem této práce je nalézt podobné materiály pro konstrukci elektrod v hořčíkových nebo zinkových bateriích. Jako výchozí bod využijeme řadu našich dosavadních výsledků, spočívajících ve vytváření rozvětvených uhlikovych nanostruktur nebo 2D materiálu dopovaných redox-aktivními atomy, které dokážou efektivně zajistit oxidaci a redukci hořčíku a zinku (stejně jako průběh podpůrných elektrochemických procesů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Mechanismy degradace 3D tištěných kovových materiálů vodíkem
AnotaceV souvislosti se současnými ekologickými trendy v lidské společnosti jsou stále více zmiňovány a rozvíjeny vodíkové technologie. Je však dlouhodobě známo, že vodík negativně ovlivňuje mechanické vlastnosti některých typů kovových materiálů. Vodíkové zkřehnutí, tzn. snížení plasticity a houževnatosti materiálu díky působení vodíku, které někdy vede k jeho katastrofickému selhání, bylo mnohokrát prokázáno např. pro titanové slitiny, vysoce pevné oceli a další materiály. Nedávné výzkumy však ukázaly, že materiály vyrobené 3D tiskem z kovových prášků jsou na vodíkové zkřehnutí náchylnější než materiály vyrobené klasickou metalurgickou cestou. Důvodem jsou specifické strukturní rysy 3D tištěných materiálů (velice jemná struktura, mnoho fázových rozhraní, vnitřní pnutí atd.). V rámci disertační práce bude u technicky významných 3D tištěných slitin (titanové slitiny, vysoce pevné oceli, hliníkové slitiny a další) studován vliv vodíku na vlastnosti, zejména mechanické (lomy, houževnatost, zkřehnutí, únava...). K prostudování mechanismů působení vodíku bude využita řada náročných experimentálních technik - mechanické, strukturní, fázové, chemické analýzy (tah, tlak, ohyb, tvrdost, únava, LM, SEM, TEM, XRD, AFM, FA, Kelvinova sonda, absorpční/desorpční charakteristiky vodíku...). Výsledkem budou zcela nové poznatky o interakcích 3D tištěných kovových materiálů s vodíkem použitelné jak v konstrukcích energetických a chemických zařízení, tak v moderních pohonných vodíkových systémech.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Modifikace povrchů kovových materiálů pro použití v medicínských aplikacích
AnotaceKovové materiály stále hrají nezastupitelnou roli v medicíně. Stav povrchu významným způsobem ovlivňuje vlastnosti a chování biomateriálů. Jedná se zejména o interakci na fázovém rozhraní kov-elektrolyt, tj. biokompatibilitu a korozní chování, ovlivněny mohou být však i mechanické vlastnosti. V rámci práce budou modifikovány povrchy kovových biomateriálů za účelem zvýšení jejich užitných vlastností. Ty budou hodnoceny s využitím standardních materiálových, elektrochemických a spektroskopických metod.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Nástrojové kompozity s gradientní strukturou
AnotaceV současné době se uvažuje o masovém nasazení výroby "zelené oceli", tedy železa redukovaného vodíkem. V takovém případě ale chybí zpevnění intersticiálním uhlíkem, takže jsou zkoumány alternativní koncepty legování. Jednou z možností je využití maraging ocelí, které ale obsahují kobalt, klasifikovaný jako kritická surovina. Proto se tato práce zaměřuje na vývoj nástrojového materiálu tvořeného matricí na bázi železa s výztuží na bázi silicidů. Aby bylo dosažené dobré otěruvzdornosti a mechanických vlastností, bude testováno vytvoření gradientní struktuy, kde bude obsah silicidu u povrchu vysoký a směrem do jádra bude klesat. Při návrhu bude využito predikce mechanických vlastností kompozitu na základě znalostí vlastností matrice a silicidu.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Nízkoteplotní slinování keramiky – teorie a experiment
AnotaceTato disertační práce následuje jeden z nejnovějších trendů keramické vědy, kterým je nízkoteplotní (≤400 °C) slinování keramiky označované jako cold sintering. Aplikace takto nízké teploty je možná díky přítomnosti kapalné fáze a aplikaci vysoké zátěže. Práce se zabývá teorií celého procesu, především tedy vlivům kapalné fáze (voda nebo roztoky kyselin a zásad), teploty, tlaku a doby výdrže na slinování. Tyto teoretické základy budou ověřovány a budovány na základě experimentu, jehož součástí bude příprava keramických materiálů (oxidů a halidů) a charakterizace jejich složení a mikrostruktury metodami rentgenové difrakce (XRD), skenovací elektronové mikroskopie (SEM), optické mikroskopie, charakterizace mechanických vlastností, především tvrdosti a lomové houževnatosti (indentačními metodami), ale také elastických vlastnosti (dynamickými metodami) a teplotní nebo tepelné vodivosti (metodami neustáleného přenosu tepla). Součástí práce bude navíc obrazová analýza a modelování souvislosti mezi složením, mikrostrukturou a vlastnostmi.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha
Nové třídy ocelí pro výrobu, transport a skladování vodíku
AnotaceJe zřejmé, že vodík se v následujících desetiletích stane významnou součástí energetického mixu. Výroba vodíku elektrolýzou vody pomůže stabilizovat energetickou soustavu v době, kdy dostupnost elektrické energie z obnovitelných zdrojů převýší spotřebu. Vodík pak může být snadno skladován a dopravován a následně využit na zpětnou výrobu elektrické energie v palivových článcích, výrobu tepla, přímou redukci železné rudy, výrobu hnojiv ad. Do roku 2030 se očekává, že bude investováno přibližně 60 miliard EUR do infrastruktury, výzkumu a vývoje a nových výrobních zařízení v rámci celého hodnotového řetězce využití vodíku. Pro zmíněné aplikace se nyní intenzivně vyvíjejí materiály optimální z hlediska ceny, užitných vlastností i bezpečnosti. Nové třídy nízko i vysokolegovaných ocelí budou třeba pro elektrolyzérové membrány s protonovou výměnou (PEM), dopravu kapalného vodíku a skladování stlačeného vodíku. Tyto materiály však mohou trpět vodíkovým křehnutím (HE), omezenou svařitelností, vysokými výrobními náklady a silnou závislostí na dovozu surovin. V rámci evropského projektu HYSTORY budou vyvinuty inovativní austenitické korozivzdorné a běžné manganové oceli pro výrobu, kryokonzervaci a přepravu stlačeného vodíku. Studie se zaměří na jejich odolnost proti HE a interakci mezi vodíkem a mikrostrukturou oceli. Cílem je dosáhnout pochopení vlivu složení a mikrostruktury oceli na mechanické vlastnosti, vstup vodíku a interakci s materiálem s využitím řady pokročilých technik, které jsou k dispozici ve vodíkové laboratoři Technoparku Kralupy.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Podvojné vrstevnaté hydroxidy využitelné pro ukládání energie
AnotacePodvojné vrstevnaté hydroxidy jsou skupinou anorganických materiálů s vrstevnatou strukturou, v níž je kladný náboj hydroxidových vrstev obsahujících různé dvojmocné a trojmocné kationty kompenzován nábojem aniontů v mezivrství. Tyto sloučeniny lze využít v řadě aplikací včetně materiálů vhodných pro ukládání elektrické energie. V práci bude studována struktura a vlastnosti podvojných vrstevnatých hydroxidů s různými kombinacemi elektrochemicky aktivních (např. Ni a Co) a dalších kationtů v hydroxidových vrstvách. Pozornost bude věnována vztahu mezi kationtovým složením hydroxidových vrstev, tvorbou fází s uspořádanou vrstevnatou krystalovou strukturou a elektrochemickým chováním připravených produktů. Sledován bude vliv opakovaných nabíjecích a vybíjecích cyklů na změny nábojové kapacity a strukturní stabilitu připravených podvojných vrstevnatých hydroxidů spojenou s možnými změnami ve složení a struktuře hydroxidových vrstev a mezivrství (interkalační a deinterkalační procesy, obsah krystalové vody apod.).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav chemie pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Pokročilé cermetové kompozity pro vysokou disipaci kinetické energie
AnotaceTyrkysový vodík, produkt moderního přístupu k pyrolýze metanu, se objevuje spolu s vedlejším produktem odpadního uhlíku. Modifikací procesu přidáním částic kovových oxidů je uhlík přeměněn na různé fáze karbidů a uhlíkových nanostruktur. Mezi nimi TiC a WC, prokazující jednu z nejvyšších tvrdostí mezi karbidy, budou použity pro cílenou přípravu špičkových materiálů schopných vysoké disipace kinetické energie. K tomuto účelu budou karbidy / uhlíkové nanostrukturované směsi připravené plasmou iniciovanou pyrolýzou metanu důkladně zkoumány na úrovni prášků a jejich kompaktních forem. Slitiny Ni-Ti a CoCrNi s vysokou lomovou houževnatostí budou vyztuženy těmito částicemi. Inkorporační strategie bude zpočátku testována na sendvičových strukturách zhutněných pomocí SPS, což poskytne obecné znalosti, které budou využity pro přípravu aditivní technologií DED. Střídající se vrstvy, jejich složení, vzájemné promíchávání a propojení povedou k syntéze funkčně gradovaných materiálů s potenciálem být implementovány jako balistická ochrana.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Pokročilé kovové materiály pro lékařské implantáty vyrobené 3D tiskem
AnotaceTechnologie 3D tisku kovových materiálů jsou velice perspektivní metody pro výrobu náročných konstrukčních součástek i lékařských implantátů, neboť umožňují zhotovení i velmi složitých tvarů, vysoce porézních struktur atd. V práci budou studovány mikrostruktury, mechanické, korozní a biologické vlastnosti pokročilých korozivzdorných a vysoce pevných ocelí, titanových slitin, kobaltových slitin a biodegradovatelných materiálů na bázi železa a hořčíku pro použití v medicínských aplikacích. Materiály budou vyrobené technologiemi SLM, DED a WAAM. Budou studovány vlivy parametrů procesů 3D tisku na vlastnosti vyrobených materiálů. Studium umožní navržení technologie a procesních parametrů vhodných pro získání materiálů s požadovanými vlastnostmi.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Pokročilé materiály pro konverzi atmosférického dusíku na čpavek
AnotaceČpavek je nezbytnou součásti výroby hnojiv a taky je povazován za účinný prostředek přenosu energie. Ovšem současna výroba čpavku je velmi náročná z hlediska energetické spotřeby a taky je založena z velké míry na použiti fosilních paliv, tzn. neobnovitelných materiálových zdrojů. Proto se hledají alternativní moznosti přípravy čpavku z běžných materiálových zdrojů jako jsou atmosféricky dusík a voda. Ideálně tato příprava by mela byt méně energeticky náročná než konvenční. Tato práce je zaměřena na studium a inovativních hybridních materiálů schopných aktivovat dusík a zajistit jeho chemické proměny na čpavek. Jedna se o výzkum v oblasti elektrochemicky nebo foto-elektrochemicky aktivních materiálu, mezi kterými patří cela rada sloučenin na bázi boridu, sulfidu, kovových slitin a tak dále. Hlavním cílem práci bude vyvinout katalyzátor, v respektive radu katalyzátorů, které zaručí moznost dosáhnout vysoké Faradayové a kvantové účinnosti v reakci aktivaci dusíku a výroby čpavku.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Pokročilé materiály pro redukci a oxidaci vody
AnotacePotřeba ochrany životního prostředí a vývoje udržitelných zdrojů energie vede k vývoji energetiky založené na „vodíku“, která poskytuje z ekologického hlediska ideální „materiálový cyklus“. Jedna důležitá otázka v této oblasti však dosud zůstává nevyřešená – příprava/výroba levného a „zeleného“ vodíku. Běžné metody, kdy se vodík vyrábí z ropy, nelze považovat za optimální. Proto v poslední době byla velká pozornost zaměřena na tzv. „zelený“ vodík, tj. vodík vyrobený z vody elektrolýzou. „Běžnou elektrolýzu“ však také nelze považovat za perfektní metodu z hlediska energetické náročnosti. Navrhovaná práce bude zaměřena na využití především světlem řízeného štěpení vody s minimálním zapojenim jiných zdrojů energie. Bude vyvinuta a použita nová generace materiálů, které jsou schopny účinné absorbovat celé spektrum slunečného záření a iniciovat fotolýzu vody při osvícení.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Pokročilé materiály pro výrobu zeleného vodíku
AnotacePráce je zaměřena na vývoj nových materiálů zaměřených na řešení klíčových problémů v oblasti dělení vody. Zejména mluvíme o štěpení mořské vody, elektrolýze při vysokých proudových hustotách, přímém či nepřímém zapojení sluneční energie. Jako materiály bude studována celá řada nových sloučenin, jako jsou vysoko entropické kompozity, mono-atomické katalyzátory, stabilizované klastry atd.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Pokročilé slitiny s vysokou entropií a modifikovatelnými vlastnostmi
AnotaceSlitiny s vysokou entropií jsou poměrně novou skupinou materiálů, které jsou charakterizovány preferenčním vznikem tuhých roztoků namísto intermetalických sloučenin. Tyto materiály vykazují řadu vynikajících vlastností, především vysokou pevnost při zachování dostatečné tažnosti, dobré korozní odolnosti a dalších. Vhodným zpracováním je možné u těchto slitin dosáhnout dalšího podstatného zlepšení těchto již velmi dobrých vlastností. Práce bude zaměřena na přípravu nových, pokročilých slitin s vysokou entropií kombinujících významně vyšší pevnosti při zachování dostatečné plasticity.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Povrch skla: struktura, vlastnosti, modifikace
AnotacePovrch skla je neprobádanou oblastí, přičemž jeho charakter úzce souvisí s jeho mechanickými a chemickými vlastnostmi. Práce se soustředí na přípravu povrchu modelových skel, jejich charakterizaci, modifikaci ionizujícím zářením a na interakci povrchu skla s vodou.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha
Přepínatelné superkapacitory pro inteligentní skladování energie
AnotaceVývoj společnosti vede k odchodu od nenahraditelných zdrojů energie a přechodu k obnovitelným alternativám. Vzhledem k tomu, že obnovitelná energie obvykle prochází fází „konzervace“ ve formě elektřiny, vyvstává otázka, jak elektřinu skladovat. Tento problém lze vyřešit pomocí struktur, jako jsou superkondenzátory, které jsou schopny ukládat a uvolňovat relativně velké množství elektřiny a nevyžadují „přístupy“ na bázi lithia (na rozdíl od baterií). Použití superkondenzátorů je však omezeno jejich neřízenou rychlostí vybíjení. Tato práce je zaměřena konkrétně na tvorbu chytrých materiálů a struktur, které umožní řídit vybíjení superkondenzátorů. Jako základ pro takové materiály budou použity chytré hydrogely dopované uhlíkovými nanostruktury s velkým měrným povrchem. Uhlíkové nanostruktury budou zodpovědné za celkové množství náboje uskládaného superkondenzátorem. Přepínání stavu chytrého hydrogelu umožní regulovat rychlost vybíjení superkondenzátoru – dosáhnout pulzních hodnot výstupní energie nebo naopak konstantního vybíjení bez poklesu výstupního napětí. Jako typické aplikace takových materiálových struktur mohou být uvedeny ostrý záblesk fotoaparátu nebo nepřetržitý provoz mobilního telefonu „do posledního procenta nabití“, realizované v rámci jednoho zásobníku energie bez zavádění dalších jednotek elektroniky.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha
Příprava a charakterizace biokompatibilních kovových kompozitních materiálů
AnotacePráce se zabývá přípravou kompozitních materiálů s kovovou matricí a výztuží z biokomapatibilních materiálů. Cílem práce je najít vhodnou techniku přípravy a charakterizovat vzniklý materiál. Bude studována jeho mikrostruktura, mechanické vlastnosti, tribologické vlastnosti a korozní odolnost.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Příprava a vlastnosti slitin nanokrystalických hliníku s přechodnými kovy
AnotacePráce se zabývá přípravou nanokrystalických slitin hliníku s přechodnými kovy a popisem jejich mikrostruktury.Slitiny budou připraveny metodami rychlého tuhnutí a mechanického legování. Připravené slitiny budou dále kompaktizovány slinováním v plazmatu. Bude popsána mikrostruktura a vlastnosti kompaktních materiálů. Cílem práce je popsat vliv legujících prvků na strukturu a vlastnosti slitiny a nalézt optimální podmínky kompaktizace slitin.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Tavicí procesy ve vitrifikačních technologiích
AnotaceAnalýza dějů v průběhu vitrifikačního procesu je prováděna s využitím matematického modelu, jehož vstupní data modelu jsou získávána souborem experimentálních metod zahrnujícím vysokoteplotní sledování tavicích procesů, analýzu uvolněných plynů, termickou analýzu a stanovení oxidačně redukční rovnováhy v taveninách.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Laboratoř anorganických materiálů, FCHT, VŠCHT Praha
Vývoj systému pro monitoring koroze pod izolací
AnotaceKoroze pod izolací představuje pro chemický a petrochemický průmysl vážné riziko z bezpečnostního, ekologické a v důsledku i ekonomického hlediska. Korozní monitoring s funkcemi včasného varování by byl účinný nástroj pro zajištění bezpečnosti provozu. Práce je zaměřená na vývoj nového zařízení pro monitoring koroze pod izolací. Bude rozvíjen nejen samotný princip meřicí metody, která je založená na změně elektrického odporu kovu vlivem koroze, ale budou také vyvíjena nová korozní čidla, měřicí elektronika, software a systém přenosu a zpracování dat.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
Vývoj udržitelných a odolných organických povlaků na základě studia mechanismu počáteční fáze jejich degradace
AnotaceEvropský ocelářský průmysl se v současné době připravuje na cíle Evropské unie v oblasti snižování emisí CO2 (55 % do roku 2030) a klimatické neutrality (do roku 2050). Průmyslové organické nátěry jsou stále obecně založeny na rozpouštědlových nátěrových hmotách a technologiích tepelného vytvrzování, které využívají fosilní složky a paliva. Očekává se, že rozhodujícím krokem k dosažení cílů udržitelnosti bude přechod od tepelného vytvrzování k nátěrům vytvrzovaným např. UV zářením. I když se technologie vytvrzování zářením již používají v různých odvětvích, vysoké požadavky na kvalitu a trvanlivost organických nátěrů stále brání jejich průmyslovému nasazení. Hlavní překážkou je dlouhá doba z laboratoře do uvedení na trh vzhledem k přísnému a časově náročnému testování. Nedávný vývoj v oblasti přípravy vzorků a technik mikroskopické analýzy ukázal, že pozorování „skrytých“ vlastností povlaků v rané fázi má potenciál odhalit jejich vady a mechanismy degradace na molekulární úrovni za třetinu času v porovnání s konvenčními technikami hodnocení. Tento projekt se zaměří na pochopení mechanismu mikrostrukturní degradace a fyzikálně-chemických změn v raných fázích. Zavedením nových charakterizačních technik, které jsou schopny odhalit kinetiku degradace na molekulární úrovni, se zkrátí doba potřebná pro uvedení nátěrových systémů na trh. Projekt bude probíhat ve spolupráci s významnými evropskými výrobci oceli a nátěrových hmot.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha
|
Aktualizováno: 3.2.2022 22:33, Autor: Jan Kříž