2027-106-9

Kompozitní biodegradovatelné materiály se zinkovou matricí vyztuženou kovovými skly na bázi Mg–Zn–Ca.

Vedoucí práce: Ing. Jiří Kubásek, Ph.D.

Konzultant: Ing. Jan Pokorný

Podstata a cíl práce

Zinek je považován za perspektivní biodegradovatelný kov, vhodný pro využití v medicíně, zejména v oblasti dočasných implantátů, jako jsou stenty či fixační prvky. Přesto je jeho širší aplikace limitována omezenými mechanickými vlastnostmi. Možným řešením je tvorba kompozitních materiálů, kde zinková matrice bude vyztužena částicemi amorfních slitin na bázi systému Mg–Zn–Ca. Tyto kovová skla se vyznačují vysokou pevností, tuhostí a vynikající biologickou kompatibilitou, a mohou tak výrazně zlepšit vlastnosti zinkové matrice. V rámci práce budou zkoumány kompozitní materiály připravené metodami práškové metalurgie zahrnující mechanické legování, sintraci v plazmatu a konsolidaci technikami extruze či ECAPu. Cílem je vyvinout materiály s optimalizovanou kombinací pevnosti, tažnosti a korozní rychlosti, které by mohly sloužit jako perspektivní kandidáti pro biodegradovatelné medicínské implantáty.

Náplň činnosti studenta

Student se v rámci práce bude podílet na přípravě materiálů mechanickým legováním a dále na provádění nezbytných prací v souvislosti s hodnocením mikrostruktury a mechanických vlastností kovových materiálů. V rámci práce se student setká s komplexními analýzami nezbytnými pro detailní rozbor mikrostruktury (metalografie, optická a skenovací elektronová mikroskopie) i základními metodami analýzy mechanických vlastností (zkoušky tvrdosti, zkouška v tahu a tlaku). Z dalších technik se student setká s difrakční analýzou, analýzou obsahu kyslíku v materiálu, laserovou difrakcí pro analýzu velikosti částic prášku, diferenciální skenovací kalorimetrií, či základními korozními experimenty.

Doplňující informace

Místo řešení: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství (106)

Téma je možné zvolit pro následující specializace