Cílem studia je poskytnout studentům vzdělání a umožnit jim vědecký výzkum v oblastech inženýrská optika, fyzika povrchů, mikromechanika materiálů, strojírenské materiály, fyzikální metalurgie a aplikovaný výzkum keramiky.

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

1. Cyklická plasticita biodegradabilních slitin na bázi hořčíku

   Tématem práce je posouzení a vyhodnocení únavového chování hořčíkových slitin pro aplikaci biomateriálů v závislosti na korozní degradaci. Cílem práce je detailní analýza únavových vlastností biodegradabilních slitin na bázi hořčíku po korozním napadení. Korozní chování hořčíkových slitin bude studováno vzhledem k postupu výroby, tepelnému zpracování, dosažené mikrostruktuře, typu korozního prostředí atd.

   Školitel: Podrábský Tomáš, prof. Ing., CSc.

2. Design (a příprava) kompozitů se skelnou matricí vyztuženou vlákny

   Vývoj nových kompozitních materiálů s matricí tvořenou převážně skelnou matricí s keramickými vlákny typu Al2O3, SiC apod., uhlíkovými nanotrubičkami atd. Součástí práce bude příprava a zejména hodnocení vlastností připravených kompozitů, následná optimalizace vlastností kompozitu s ohledem případné aplikační použití. Pro přípravu budou v rámci konsorcia GlaCERCo k dispozici nejmodernější techniky. Pro analýzu mikromechanismů deformace bude využito techniky zobrazování mikrodeformačních polí bezkontaktními 3D metodami, potřebné při numerickém modelování optimální konfigurace rozhraní vlákno - matrice. Studium bude završeno interpretací výsledných vlastností ve vztahu k mikromechanismům porušování v daném materiálu.

   Školitel: Dlouhý Ivo, prof. Ing., CSc.

3. Charakterizace bioaktivních povlaků na skelných a kompozitních materiálech

   Experimentální a teoretický vývoj povlakování keramických porézních materiálů, výběr a optimalizace biokompatibilních povlaků. Projekt je realizován v rámci projektu EU GlaCERCo a přepokládá se aktivní práce v Ústav fyziky materiálů AVČR ve špičkových evropských laboratořích. Experimentální metody hodnocení lomové houževnatosti křehkých materiálů na bázi biokompatibilní porézní keramiky a skla. Návrh vhodné geometrie vzorků, propracování reprodukovatelné metodiky zkoušení mechanických vlastností včetně interpretace výsledků. Modelování lomového chování a trajektorie lomu, verifikace modelu, modelování vlivu povlaků apod.

   Školitel: Dlouhý Ivo, prof. Ing., CSc.

4. Konsolidace a tvarování keramických nanočástic pomocí koloidních postupů

   Téma doktorského studia je zaměřeno na tvarování a zhutňování nanokeramických oxidových částic. Hlavním úkolem doktoranda bude studium přípravy objemové keramiky z keramických prášků o velikostí částic menší než 100 nm pomocí mokrých tvarovacích metod. Předmětem výzkumu budou především metody přímé konsolidace keramických prášků. Společným problémem těchto metod je příprava stabilní koncentrované suspenze nanočástic s vhodnou viskozitou. Řešení tohoto problému předpokládá zvládnutí a využití poznatků koloidní chemie a reologie keramických suspenzí.

   Školitel: Trunec Martin, prof. Ing., Dr.

5. Kovokeramické povlaky pro vysokoteplotní aplikace intermetalických materiálů a superslitin

   Nedostatečná odolnost proti oxidaci a potřeba tepletných bariér za extrémních teplot jsou charakteristickým rysem mnoha v současnosti již používaných, nebo nově navrhovaných perspektivnéch kovových materiálů. Téma předpokládá studium metod přípravy kovových a kovo-keramických povlaků, optimalizace parametrů přípravy a jejich složení. Zaměření studia bude na porovnání konvenčně používaných vakuových technologií výroby povlaků s méně rozšířenými metodami přípravy kovových vrstev, které jsou dále částečně oxidovány. Připravené vrstvy budou testovány v simulovaných provozních podmínkách. Cílem práce je optimalizace parametrů připravy vhodné vrstvy a návrh technicky reálné technologie použitelné pro aplikace v automobilovém a energetickém průmyslu.

   Školitel: Jan Vít, doc. Ing., Ph.D.

6. Materiálové zkoušky na miniaturních discích za zvýšených teplot

   Protlačovací zkouška na miniaturních discích (SPT) je dynamicky se rozvíjející relativně novou metodou umožňující získávat různé materiálové vlastnosti z velmi malého objemu materiálu. Hlavním cílem práce je rozvinout tuto metodu na dosud nevyužívané typy zkoušek za zvýšených teplot jakou je relaxační zkouška (SPT-R) či zkouška za konstantního napětí (SPT-CS) pomocí experimentálních a výpočetních metod.

   Školitel: Kunz Ludvík, prof. RNDr., CSc., dr. h. c.

7. Mechanická odezva a lom (funkčně gradientních) keramických laminátů

   Charakterizace vývoje trhliny na rozhraní dvou materiálů za různých podmínek zatěžování. Experimentální metody hodnocení lomové houževnatosti složených křehkých materiálů na bázi keramiky. Návrh vhodné geometrie vzorků, propracování reprodukovatelné metodiky zkoušení včetně hodnocení výsledků. Porovnání pevnosti v ohybu a lomově mechanických parametrů u vybraných experimentálních materiálů, funkčně gradientní konstrukční keramiky a vývojových laminátů s keramickou a kompozitní matricí. Modelování lomového chování a trajektorie lomu, verifikace modelu, návrh mechanicky optimalizovaného kompozitu. Předpokládá se spolupráce s Materials Science Centre Leoben a dalšími pracovišti v rámci projektu EU GlaCERCo.

   Školitel: Chlup Zdeněk, Ing., Ph.D.

8. Pokročilé keramické materiály připravené metodami plastického tvarování

   Téma doktorského studia je zaměřeno na přípravu dílů z pokročilých keramických materiálů pomocí plastického tvarování viskoelastických keramických suspenzí s submikrometrovými až nanometrovými částicemi. Hlavním úkolem studenta bude výzkum a vývoj keramických suspenzí s submikrometrovými a nanometrovými částicemi a jejich zpracování metodami injekčního vstřikování a vytlačování. Studované keramické materiály budou voleny s ohledem na zamýšlené využití připravených dílů v biokeramických, optických nebo elektrochemických aplikacích.

   Školitel: Trunec Martin, prof. Ing., Dr.

9. Studium substrukturních změn ultrajemnozrnných Mg-slitin při cyklickém zatěžování a teplotní expozici

   Téma doktorského studia je zaměřeno na studium strukturních a substrukturních změn ultrajemnozrnných materiálů připravených intenzivní plastickou deformací v podmínkách cyklického namáhání a teplotní expozice. Výsledky získané v průběhu řešení této problematiky by měly vést k lepšímu porozumnění detailů stability hranic zrna (subzrn) těchto materiálů, jimž je nestabilita hranic inherentní vlastností. V rámci práce bude kladen důraz na využití metody EBSD.

   Školitel: Pantělejev Libor, doc. Ing., Ph.D.

10. Únava superslitin při kombinovaném namáhání

    Vliv kombinovaného namáhání na únavové vlastnosti superslitin při vysokých teplotách je v současnosti předmětem běžícího výzkumu (projekt EU, projekt MPO). Zkoumají se dva problémy. Mechanismus únavového poškození superslitin namáhaných kombinovaným cyklem s ohledem na roli defektů je zajímavý z hlediska základního výzkumu a rozšíření poznatků o vlastnostech vysokoteplotních amteriálů. Pro potřeby přesnějších odhadů únavové životnosti za podmínek namáhání kombinovaným cyklem je zapotřebí experimentálně rozšířit soubor relevancích materiálových dat.

    Školitel: Kunz Ludvík, prof. RNDr., CSc., dr. h. c.

11. Vliv řízené krystalizace a termomechanického zpracování na vlastnosti odlitků ze slitin hliníku pro letecký průmysl

    Těma práce je zaměřeno na nové způsoby ochlazování odlitků při tuhnutí zanořováním formy i s taveninou do chladících médií, které budou následně termomechanicky zpracovány. Cílem disertační práce bude studium strukturně mechanických charakteristik odlitků ze slitin hliníku v závislosti na podmínkách odlévání a následného termomechanického zpracování. Získané původní poznatky budou aplikovány při výrobě odlitků součástí pro letecký průmysl.

    Školitel: Podrábský Tomáš, prof. Ing., CSc.

12. Vývoj metod in-line tepelného zpracování ocelových polotovarů

    Cílem je rozvoj metod kontinuálního tepelného zpracování válcovaných materiálů pro dosažení předepsané struktury a mechanických vlastností. Téma předpokládá značný rozsah studia matematických metod a experimentální práce s aplikacemi termomechanice Jedná se o interdisciplinární téma se zaměřením na teorii experimentu, metody měření, snímání a záznamu veličin a řízení technologického procesu. Řešení problematiky je materiálně zajištěno vybavením Laboratoře přenosu tepla a proudění a studium je vázáno na řešení výzkumných projektů sprchového chlazení. Předpokládá se podíl na řešení grantu GAČR zaměřeného na experimentální výzkum tepelných procesů.

    Školitel: Foret Rudolf, prof. Ing., CSc.