May 24, 2019   11:59 a.m. Ela
Academic information system

Summary of topics offered - Faculty of Materials Science and Technology in Trnava


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Viacprvkové diboridové vrstvy pre vysokoteplotné aplikácie
Title of topic in English: Multicomponent diboride films for high temperature applications
State of topic: approved (prof. Ing. Ľubomír Čaplovič, PhD. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: doc. Ing. Marián Mikula, PhD.
Faculty: Faculty of Materials Science and Technology in Trnava
Supervising department: Institute of Materials - MTF
Max. no. of students: --
Academic year:2019/2020
Proposed by: doc. Ing. Marián Mikula, PhD.
Annotation: Navrhovaná dizertačná téma sa zaoberá experimentálnym vývojom principiálne nových tvrdých multikomponentných vrstiev na báze boridov so stabilnou štruktúrou a výbornými mechanickými vlastnosťami až do teplôt približujúcich sa 1500°C a nanášaných najnovšímí metódami vysokoionizovaného magnetrónového naprašovania. Hlavnou myšlienkou je vývoj tvrdých vysokoteplotných viackomponentných nanokompozitných vrstiev vychádzajúcich zo systémov TiB2, CrB2, TaB2 a pod. legovaním dodatočnými prvkami prechodových kovov s vysokou teplotou topenia (Zr, Hf, Ta, Nb, V, Mo, W, Y a pod.). Hlavným cieľom práce je zvýšenie teplotnej stability štruktúry a degradácie mechanických vlastností týchto vrstiev výrazne nad 1000°C prostredníctvom pochopenie mechanizmov formovania nanoštruktúr a dekompozície tuhých roztokov pripravených novými depozičnými technológiami. Okrem merania mechanických vlastností vrstiev nanoindentačnými a tribologickými technikami budú skúmané ich ďalšie dôležité vlastnosti súvisiace s mechanickým správaním sa vrstiev použitím viacerých analytických metód: teplotná stabilita vytvorených nanoštruktúr, ich dekompozičné mechanizmy, oxidačná odolnosť, kinetika oxidácie, atď. pomocou skenovacieho elektrónového mikroskopu (SEM), vlnovo-disperzívnej röntgenovej spektroskopie (WDS), röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie (XPS), röntgenovej difrakčnej analýzy (XRD), transmisnej elektrónovej mikroskopie (TEM) a ďalších.
Annotation in English: The proposed thesis deals with an experimental development of principally new hard coatings based on borides with stable structure and excellent mechanical properties up to temperatures approaching 1500°C and deposited by the novel deposition methods of highly ionized magnetron sputtering. The main idea is the development of hard high temperature multicomponent nanocomposite coatings originating from the systems TiB2, CrB2, TaB2, etc. by alloying with additional transition metals with high melting temperatures (Zr, Hf, Ta, Nb, V, Mo, W, Y, etc.). The main objective of work is the increase of the temperatures of the coating structure stability and degradation of mechanical properties well above 1000 °C by means of the understanding of the mechanisms of nanostructure formation and decomposition of solid solutions deposited by novel deposition technologies. In addition to measuring the mechanical properties using nanoindentation and tribological techniques, further important properties of the coatings which are related to the mechanical behavior of thin films will be investigated: thermal stability of formed nanostructures, their decomposition processes, oxidation resistance, oxidation kinetics, etc. using several analytical methods for example scanning electron microscopy (SEM), wave dispersive X-ray spectroscopy (WDS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction analysis (XRD), transmission electron microscopy (TEM) etc.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Limit to study programme
The table shows limitations of study programme, field, track the student has to be enrolled in to be able to register for a given topic.

ProgrammeTrackTrack
D-PMMD Advanced Materials and Material Design -- not entered -- -- not entered --