Doktorské studium

Studijní obor Geologické vědy

Název práce: Polymorfie tridymitu v nízkotlakých podmínkách s aspektem na vývoj žáromateriálů

Školitel: Mgr. Dalibor Všianský, Ph.D.

Předběžné zadání:
Tridymit je zásadní fází především dinasových žáromateriálů. Struktura tridymitu byla v minulosti experimentálně studována v podmínkách nerealistických pro výrobu žáromateriálů. Disertační práce bude navazovat především na publikované výsledky těchto experimentů a technologické znalosti výroby dinasu. Rešeršní část bude zahrnovat přehled strukturních vlastností jednotlivých polymorfů a polytypů tridymitu a vymezení podmínek jejich existence za povrchového tlaku. Budou shrnuty dosavadní poznatky týkající se působení cizích iontů, tzv. mineralizátorů, na vznik a stabilitu jednotlivých struktur tridymitu. Dále budou uvedeny vlastnosti tridymitu důležité pro technologii žáromateriálů – průběžné objemové změny při teplotním namáhání a především objemové změny spojené s fázovými transformacemi. Ze strukturního hlediska bude zdůvodněna záporná teplotní roztažnost tridymitu při vysokých teplotách, která je pro dinas klíčová. Součástí rešerše bude i popis vzniku tridymitu v supergenních podmínkách. V experimentální části bude studován vliv stabilizujících iontů, tzv. mineralizátorů na ta vznik tridymitu a stabilitu jeho různých struktur. Bude se jednat o Fe3+, Ca2+, Na+ a K+, W6+ a další ionty. Dále bude studován inhibující vliv Al3+. Pozornost bude věnována především triklinickým nízkoteplotním polytypům tridymitu označovaným jako C1 a F1. Syntézy budou probíhat paralelně dvěma metodami: 1. metodou sol gel 2. klasickou cestou za použití reálných surovin průmyslu žáromateriálů: silicitu (z lokality Mirna ve Slovinsku), jemně mletého křemenného písku, křemenného skla a mikrosiliky V případě potřeby povedení výpalů v době trvání v řádech týdnů, respektive přiblížení se reálným podmínkám výroby budou vyžity tunelové nebo vozokomorové pece v provozu P-D Refractories CZ a.s. ve Svitavách. Dále bude studován vliv opakovaného teplotního namáhání na polytypové složení nízkoteplotního tridymitu. Bude navázáno na dřívější studium korodovaných dinasových vyzdívek koksárenských baterií a sklářských pecí. S výsledky analýz materiálů z reálných podmínek budou data získaná v rámci disertační práce srovnána. Základní analytickou metodou bude prášková rtg-difraktometrie (PXRD), včetně vysokoteplotní PXRD, pomocí níž budou sledovány polymorfní transformace tridymitu in-situ. Dále budou fázové změny studovány pomocí diferenční skenovací kalorimentrie a termogravimetrie (DSC/TG). Polytypové složení nízkoteplotního tridymitu bude analyzováno i pomocí Ramanovy spektrometrie. Tato metoda poskytne obraz prostorové distribuce různých struktur tridymitu. Inkorporace stabilizujících iontů bude, kromě PXRD, která poskytne informaci o strukturních odlišnostech, analyzována pomocí elektronové mikroanalýzy. Bude zhodnoceno působení použitých mineralizátorů na tvorbu tridymitu, jeho strukturní složení a stabilitu při opakovaném teplotním namáhání. Budou navrženy receptury podporující vznik tridymitu v dinasu, které budou konzultovány s odborníky z praxe. Disertační práce bude řešena ve spolupráci s firmou P-D Refractories CZ a.s.
Poznámka:
Rezervováno pro Bc. Stanislava Kurdíka.


login
© 2011 Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity. tel: +420 549 49 1111, e-mail:
Všechna práva vyhrazena.
Webmaster: Alan Kuběna,
Grafický design: © 2011 Mgr. Pavel Brabec,
Obsahová struktura: © 2011 Mgr. Zuzana Kobíková
Počet přístupů: 782019 od 2.8.2011