diplomová práce

Elektricky vodivé kompozity na bázi druhotných surovin

Text práce 4.99 MB Příloha 129.32 kB

Autor práce: Ing. Šimon Baránek

Ak. rok: 2020/2021

Vedoucí: Ing. Vít Černý, Ph.D.

Oponent: doc. Ing. Pavel Šteffan, Ph.D.

Abstrakt:

Elektro vodivé kompozity jsou novodobé materiály, které nacházejí čím dál větší uplatnění ve většině oblastí průmyslu, například ve stavebnictví můžou tyto materiály sloužit jako senzory pro monitorování změn v konstrukci. Cílem práce byl výzkum elektricky vodivého silikátového kompozitu na bázi druhotných surovin. Návrh tohoto kompozitu probíhal na základě vývoje vlastních směsí a experimentálního ověření vlivu složení. V úvodu byla provedena podrobná analýza 15ti vstupních surovin. Bylo otestováno 5 jemných a 2 hrubé typy elektricky vodivých plniv jejichž naměřená impedance se pohybovala v rozmezí 1-2 ohmy. Na základě impedance vytvořených kompozitů s těmito plnivy, byl vybrán kompozit s plnivem Condufit C4, který dosahoval impedance 13,3 ohmů jakož to zástupce s jemným typem plniva a kompozit s plnivem Supragraphite C300, který dosahoval impedance 249,3 ohmů  jakož to zástupce s hrubým typem plniva. Následně byly substituovány jednotlivé komponenty primární směsi. Byla provedena náhrada cementu vysokoteplotním popílkem v množství 20, 30 a 40 %, náhrada kameniva obdobné frakce ocelovými pilinami a náhrada primárních elektricky vodivých plniv za druhotná v množství 30 a 50 %. Všechny navržené náhrady snižovaly impedanci kompozitu. Nejúčinnější náhradou pro snížení impedance byla náhrada odpadním grafitem (snížení až o 92 %), která také mírně zlepšila mechanické vlastnosti kompozitu. U ostatních typů náhrad došlo k poklesům pevnosti až o 50 %. Výsledkem této práce je optimalizovaný elektro vodivý kompozit na bázi druhotných surovin s jemným typem plniva Condufit C4 s 30 % náhradou odpadním grafitem „odpad vysavač“ který dosahuje impedance 5,5 ohmů. Jako dílčí cíl této práce byl ověřen vliv vlhkosti na impedanci kompozitů, kdy jsou výsledky při použití hrubého typu plniva významně ovlivněny vlhkostí a výsledky s využitím jemného typu plniva nikoliv.

Klíčová slova:

Elektro vodivé kompozity, silikátový kompozit, grafitový prášek, substituce, druhotná surovina, vysokoteplotní popílek, odpadní grafit, optimalizace, impedance.

Termín obhajoby

1.2.2021

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Připomínky v posudku vedoucího i oponenta byly vysvětleny ke spokojenosti komise. Ing. Nevřivová – Používá se tento typ betonu v praxi? Jaký bude profit oproti běžnému betonu? Jaký je limit impedance, pod který se snažíte dostat? Jak je ovlivněna cena materiálu? Prof. Drochytka – Do jaké míry jste zkoumal ocelové piliny? Problematika koroze? Šly by použít polymerní plniva? Ing. Bureš – Proč myslíte, že materiály dosahovali tak nízkých pevností? Doc. Žižková – Jak byly kombinována hrubá a jemná plniva? Proč jste použil mikrosiliku? doc. Zach – Očekával bych větší zaměření na konkrétní aplikaci. Ing. Holák – Dělal jste ekonomické porovnání? Otázky členů komise byly zodpovězeny k jejich spokojenosti. Student výborně reagoval a zaujímal svoje stanovisko ke všem připomínkám k předložené DP od oponenta i členů komise.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců

Studijní program

Stavební inženýrství (N-P-C-SI (N))

Studijní obor

Stavebně materiálové inženýrství (M)

Složení komise

Ing. Jaroslav Bureš, CSc. - předseda,
Ing. Michal Holák - místopředseda,
Ing. Jindřich Melichar, Ph.D. - tajemník,
prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA, dr.h.c. - člen,
doc. Ing. Jiří Zach, Ph.D. - člen,
doc. Ing. Nikol Žižková, Ph.D. - člen,
Ing. Lenka Nevřivová, Ph.D. - člen,
Ing. Vít Černý, Ph.D. - člen,

Posudek vedoucího
Ing. Vít Černý, Ph.D.

Soubor vložený vedoucím Velikost
55329.pdf 93.67 kB

Posudek oponenta
doc. Ing. Pavel Šteffan, Ph.D.

Známka navržená oponentem: A

Soubor vložený oponentem Velikost
55330.pdf 351.52 kB