Investigations of lattice defects in metallic coatings prepared by cold spraying
| Název práce v češtině: | Výzkum poruch krystalické mřížky v kovových povlacích připravených studeným naprašováním |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Investigations of lattice defects in metallic coatings prepared by cold spraying |
| Klíčová slova: | poruchy krystalové mřížky|studené naprašování|torze za vysokého tlaku|spektroskopie dob života pozitronů|žíhání |
| Klíčová slova anglicky: | lattice defects|cold spraying|high pressure torsion|positron lifetime spectroscopy|annealing |
| Akademický rok vypsání: | 2020/2021 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT) |
| Vedoucí / školitel: | prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 08.10.2020 |
| Datum zadání: | 08.10.2020 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 19.02.2021 |
| Datum a čas obhajoby: | 08.07.2021 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 25.05.2021 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 25.05.2021 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 08.07.2021 |
| Oponenti: | doc. PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D. |
| Konzultanti: | RNDr. František Lukáč, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Studium odborné literatury a seznámení se s metodikou studeného naprašování a pozitronové anihilační spektroskopie
2. Příprava povlaků vybraných kovových materiálů s kubickou plošně centrovanou, kubickou prostorově centrovanou a hexagonální strukturou 3. Charakterizace poruch krystalické mřížky v kovových povlacích pomocí pozitronové anihilací spektroskopie 4. Výzkum teplotní stability a zotavení poruch krystalické mřížky v kovových povlacích 5. Interpretace výsledků a sepsání práce |
| Seznam odborné literatury |
| 1. S. Kuroda, J. Kawakita, M. Watanabe, H. Katanoda, Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 033002.
2. A. Moridi, S.M. Hassani-Gangaraj, M. Guagliano, M. Dao, Surface Engineering. 30 (2014) 369. 3. V.K. Champagne, The Cold Spray Materials Deposition Process, Woodhead Publishing (2007). P.Hautojärvi: Positrons in Solids, Topics in Current Physics, Springer-Verlag (1979). 4. J. Čížek, Characterization of lattice defects in metallic materials by positronannihilation spectroscopy: A review, Journal of Materials Science & Technology 34 (2018) 577. |
| Předběžná náplň práce |
| Studené naprašování (gas dynamic cold spraying) je technika vytváření povlaků nastřelováním částic deponovaného materiálu vysokou rychlostí na substrát. Částice deponovaného materiálu o velikosti od jednoho do několika desítek mikronů jsou urychlovány stlačeným plynem v depoziční trysce na nadzvukové rychlosti a vystřelovány na substrát. Po dopadu na substrát dochází k silné plastické deformaci dopadajících částic, která probíhá velmi velkou rychlostí, a s velmi omezenou možností uvolnění energie ve formě tepla. Na rozdíl od „horké“ depozice povlaků při studeném naprašování nedochází k roztavení deponovaného materiálu a ohřev substrátu je poměrně malý. Studené naprašování tedy umožňuje deponovat i teplotně málo stabilní materiály. Spojení deponovaných částic „za studena“ je umožněno jejich intenzivní plastickou deformací, která probíhá velmi velkou rychlostí. Detailní mechanismus toho procesu dosud není zcela pochopen, ale je jasné, že klíčovou roli hraje vznik vysoké koncentrace poruch krystalické mřížky a omezení jejich zotavení z důvodu extrémně vysoké rychlosti deformace. Cílem této bakalářské práce je poodhalit fyzikální mechanismus spojování částic za studena detailním prostudováním vzniku poruch krystalické mřížky v kovových povlacích připravených studeným naprašováním a jejich zotavení v závislosti na teplotě. K tomuto účelu bude použita pozitronová anihilační spektroskopie, která umožňuje detailní charakterizaci poruch krystalické mřížky jako jsou dislokace a vakance na atomární úrovni. |