Charakterizace biokompatibilní slitiny TNTZO připravené práškovou metalurgií

• Název práce v češtině: Charakterizace biokompatibilní slitiny TNTZO připravené práškovou metalurgií
• Název v anglickém jazyce: Characterization of TNTZO alloy prepared by powder metallurgy
• Klíčová slova: slitiny titanu, prášková metalurgie, medicínské aplikace, skenovací elektronová mikroskopie, mechanické vlastnosti
• Klíčová slova anglicky: titanium alloys, powder metallurgy, medical applications, scanning electron microscopy, mechanical properties
• Akademický rok vypsání: 2017/2018
• Typ práce: projekt
• Ústav: Katedra fyziky materiálů (32-KFM)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Jiří Kozlík
• Konzultanti: doc. PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1) Seznámení s odbornou literaturou v oblasti biokompatibilních slitin titanu a práškové metalurgie titanu
2) Příprava vzorků pro mikrostrukturní pozorování
3) Studium mikrostruktury pomocí skenovací elektronové mikroskopie ve spolupráci s pracovníky KFM
4) Měření mikrotvrdosti materiálu
5) Interpretace dosažených výsledků

Seznam odborné literatury

G. Lutjering, J.C. Williams; Titanium; Springer; (2007)
J. Stráský et al., Biocompatible beta-Ti alloys with enhanced strength due to increased oxygen content, kapitola v knize: Titanium in Medical and Dental Applications
J. Kozlík, Microstructure and Texture of Titanium Prepared by Powder Metallurgy. Master Thesis, Charles University (2018).
J. Cinert, Study of mechanisms of the spark plasma sintering technique, Doctoral thesis, Czech Technical University in Prague (2018).
M. Niinomi, et al., Development of new metallic alloys for biomedical applications, Acta Biomaterialia 8 pp. 3888 (2012)
Smugeresky, J.E., Dawson, D.B., 1981. New titanium alloys for blended elemental powder processing. Powder Technology 30, 87–94.
Ivasishin, O.M., Anokhin, V.M., Demidik, A.N., Savvakin, D.G., 2000. Cost-Effective Blended Elemental Powder Metallurgy of Titanium Alloys for Transportation Application. Key Engineering Materials 188, 55–62.

Předběžná náplň práce

Beta slitiny titanu jsou perspektivním materiálem pro výrobu tělních implantátů. Slitina Ti-Nb-Ta-Zr-O (TNTZO) byla vyvinuta na školícím pracovišti a kromě dobré biokompatibility vykazuje vynikající mechanické vlastnosti. Předmětem projektu je charakterizace slitiny připravené práškovou metalurgií z elementárních prášků. Materiál bude připraven sintrováním elektrickým proudem a charakterizován pomocí skenovací elektronové mikroskopie ve spolupráci s vedoucím projektu. Řešitel/ka projektu se seznámí s měřením mikrotvrdosti a provede jej samostatně. Nabízený projekt je součástí výzkumu na Katedře fyziky materiálů a je dobrým podkladem pro bakalářskou nebo diplomovou práci.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Beta titanium alloys are perspective materials for implant manufacturing. Ti-Nb-Ta-Zr-O alloy was developed at the Department of Physics of Materials. It shows promising biocompatibility and excellent mechanical properties. This project will focus on characterization of the alloy prepared by spark plasma sintering, Microstructure of material will be studied by scanning electron microscopy in cooperation with the project supervisor. Project applicant will get acquainted with the method of microhardness measurement and use this method independetly. This project is a part of scientific programme at the Deparment of Physics of Materials and is good basis for subsequent bachelor or master thesis.