Experimentální studium ultrajemnozrnných slitin Ti pro využití v biomedicíně

• Thesis title in Czech: Experimentální studium ultrajemnozrnných slitin Ti pro využití v biomedicíně
• Thesis title in English: Experimental characterization of ultra-fine grained Ti alloys for biomedical use
• Key words: titan, ultrajemnozrnný materiál, torze za vysokého tlaku, mikroskopie, mechanické vlastnosti
• English key words: titanium, ultra-fine grained material, high pressure torsion, microscopy, mechanical properties
• Academic year of topic announcement: 2012/2013
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Physics of Materials (32-KFM)
• Supervisor: doc. PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 26.09.2012
• Date of assignment: 31.10.2012
• Confirmed by Study dept. on: 04.04.2013
• Date and time of defence: 19.06.2013 00:00
• Date of electronic submission: 24.05.2013
• Date of submission of printed version: 24.05.2013
• Date of proceeded defence: 19.06.2013
• Opponents: prof. RNDr. Vladimír Šíma, CSc.
• Advisors: prof. RNDr. Miloš Janeček, CSc.

Guidelines

1) Studium vybrané odborné literatury a zpracování stručné rešerše.
2) Zvládnutí přípravy vzorků pro mikrostrukturní pozorování.
3) Mikrostrukturní pozorování pomocí optické a elektronové mikroskopie
4) Měření mikrotvrdosti
5) Diskuse výsledků a zpracování bakalářské práce

References

G. Lutjering, J.C. Williams; Titanium; Springer; 2007
J. Šmilauerová; Phase transformations and microstructure changes in TIMET LCB alloy, diplomová práce; 2012
A.P. Zhilayev, T.G. Langdon; Using high-pressure torsion for metal processing: Fundamentals and applications; Prog Mat Sci 53; 2008
O. Srba; Komplexní studium jemnozrnných polykrystalů Cu a slitiny CuZr připravených metodami equal channel angular pressing a high pressure torsion; disertační práce; 2011
R. Z. Valiev, I.P. Semenova, E. Jakushina, V.V. Latysh, H. Rack, T.C. Lowe, J. Petruželka, L. Dluhoš, D. Hrušák, J. Sochová; Nanostructured SPD Processed Titanium for Medical Implants, Mat Sci Forum Vols. 584-586; 2008

Preliminary scope of work

Slitiny titanu jsou dlouhodobě jedním z nejpoužívanějších materiálů v medicíně, především jako totální endoprotézy velkých kloubů a fixační prvky. Ultrajemnozrnné materiály jsou v současné době připravovány moderními technologiemi intenzivní plastické deformace. Hlavní výhodou ultrajemnozrnných materiálů je jejich vyšší pevnost; v současné době se ovšem ukazuje, že ultrajemnozrnná mikrostruktura má pozitivní vliv i na biokompatibilitu těchto materiálů. Lze proto očekávat intenzivní výzkum v této oblasti. Experimentální charakterizace těchto materiálů a objasnění vztahu mezi způsobem přípravy, mikrostrukturou a výslednými vlastnostmi jsou rozhodující pro jejich využitelnost. Nabízená bakalářská práce je součástí výzkumu na katedře fyziky materiálů v této atraktivní oblasti. Student se během řešení práce zorientuje v problematice ultrajemnozrnných materiálů a v oblasti slitin Ti. Hlavní náplní je experimentální charakterizace vybraných materiálů mikroskopickými metodami a určení základních mechanických vlastností.

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. Ultra fine grained materials are currently being manufactured via sever plastic deformation techniques. The main advantage of UFG materials is enhanced strength. However, recent results shows that UFG microstructure enhances also their biocompatibility. Active research in this field is therefore expected. Experimental characterization and revealing of relationship between processing, microstructure and final properties are crucial for possible applications. Bachelor thesis topic is a part of the research at Department of Physics of Materials in this attractive field. Student will gain basic knowledge in the field of UFG materials and Ti alloys. Experimental characterization of selected materials employing microscopical methods and evaluation of basic mechanical properties will be performed.