Metastable beta titanium alloys with reduced modulus of elasticity
Thesis title in Czech: | Metastabilní beta slitiny titanu se sníženým modulem pružnosti |
---|---|
Thesis title in English: | Metastable beta titanium alloys with reduced modulus of elasticity |
Key words: | titan|fázové transformace|biomedicína|mikrostruktura|mechanické vlastnosti |
English key words: | titanium|phase transitions|biomedicine|microstructure|mechanical properties |
Academic year of topic announcement: | 2023/2024 |
Thesis type: | diploma thesis |
Thesis language: | angličtina |
Department: | Department of Physics of Materials (32-KFM) |
Supervisor: | doc. PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D. |
Author: | |
Opponents: | prof. RNDr. Vladimír Šíma, CSc. |
Advisors: | RNDr. Jana Šmilauerová, Ph.D. |
prof. RNDr. Miloš Janeček, CSc. | |
RNDr. Ondřej Srba, Ph.D. |
Guidelines |
1) Studium odborné literatury a zpracování rešerše.
2) Studium mikrostruktury a fázového složení slitin s různým chemickým složením. 3) Pozorování pomocí skenovací elektronové mikroskopie, využití rentgenové difrakce. 4) Studium mechanických vlastností. 5) Analýza fázových transformací, objasnění vlivu na mechanické vlastnosti. 6) Diskuse výsledků a zpracování diplomové práce |
References |
G. Lutjering, J.C. Williams; Titanium; Springer; 2007
J. Šmilauerová; Phase transformations and microstructure changes in TIMET LCB alloy, diplomová práce; 2012 M. Niinomi, Mechanical biocompatibilities of titanium alloys for biomedical applications, J Mech Behav Biomed Mat 1, 2008, 30-42 J.I. Qazi, B. Marquardt, B. Allard, H.J. Rack, Phase transformations in Ti-35Nb-7Zr-5Ta-(0.06-0.68)O alloys. Mat Sci Eng 25, 2005, 389 – 397. X. Tang, T. Ahmed, H.J. Rack, Phase transformations in Ti-Nb-Ta and Ti-Nb-Ta-Zr alloys. J. Mat. Sci. 35, 2000, 1805-1811 |
Preliminary scope of work |
Slitiny titanu jsou dlouhodobě jedním z nejpoužívanějších materiálů v medicíně, především jako totální endoprotézy velkých kloubů a fixační prvky. Nedávno vyvinuté metastabilní beta slitiny se vyznačují vysokou biokompatibilitou a nízkým modulem pružnosti, který je výhodný pro použití v ortopedii. Z fyzikálního hlediska jsou tyto materiály zajímavé díky komplikovaným fázovým transformacím, které mají vliv na mechanické vlastnosti, zejm. na modul pružnosti. Nabízená diplomová práce je součástí výzkumu na katedře fyziky materiálů v této atraktivní oblasti. Student se během řešení práce zorientuje v problematice slitin Ti, jejich fázových transformací a mechanických vlastností. Hlavní náplní práce je experimentální charakterizace slitin s různým chemickým složením (Ti-Nb-Zr-O, Ti-Nb-Zr-Fe-O).
Nabízená práce je součástí výzkumu na katedře fyziky materiálů v této atraktivní oblasti. Student/studentka se během řešení práce zorientuje v problematice v oblasti slitin Ti pro použití v medicíně. Diplomová práce bude dobrým východiskem pro případné doktorské studium. Výsledky diplomové práce její řešitel/ka obvykle prezentuje na některé ze zahraničních konferencí. |
Preliminary scope of work in English |
Titanium alloys have been for long time one of the mostly used biomedical materials, namely for total endoprostheses and bone fixation. Recently developed meta-stable beta titanium alloys exhibit high biocompatibility and low elastic modulus, that is advantageous for use in otrhopaedics. Those materials are interesting due to complicated phase transformations that occur during thermal treatment. Those phase transitions have not been completely quantitatively described yet. Master thesis is a part of the ongoing research at Department of Physics of Materials in this lively research area. Student will acquire knowledge in the field of advanced Ti alloys and their phase transformations. The thesis focuses on experimental characterization of phase transformations in-situ, microstructural observations and mechanical properties evaluation. The aim is to establish interdependence betwee nphase composition and mechanical properties.
|