Přehled

Cílem práce je stanovit a vysvětlit změnu mechanického chování vlivem přechodových jevů s důrazem na lomově mechanickou odezvu u vybraných bezolovnatých pieziokeramik. 

Hlavním cílem doktorské práce bude studovat mechanické a lomové chování piezokeramiky (například BTO, BTZC apod.) při jejím přechodu z jednoho stavu do druhého a to zejména v oblasti Curieho teploty. Náhlá změna elektrických vlastností v oblasti přechodových jevů je dobře prostudovaná, ale ovlivnění mechanických charakteristik není dobře zdokumentováno. Práce bude cílit na bezolovnatou piezokeramiku, popřípadě na kompozitní systémy obsahující takovou piezokeramiku. V práci bude využíváno nedestruktivních i destruktivních metod charakterizace elastických, mechanických i lomových charakteristik v závislosti na teplotě. Z hlediska studia mikrostruktury bude využíváno všech dostupných zobrazovacích metod (SEM, TEM, AFM apod.) Analýza mikrostrukturních i strukturálních změn při průchodu tranzitní oblastí bude nedílnou součástí studia. Vzhledem ke komplikované mikrostruktuře a jejím změnám bude vhodné podpořit experimentální výsledky modelováním. 

Základní literární prameny / Essential literature:

  1. M. Acosta, N. Novak, V. Rojas, S. Patel, R. Vaish, J. Koruza, G.A. Rossetti, J. Rödel, Applied Physics Reviews 4(4) (2017) 041305.
  2. V. Bijalwan, P. Tofel, J. Erhart, K. Maca, Ceramics International 45(1) (2019) 317-326.
  3. Q. Hu, X. Wei, Journal of Advanced Dielectrics 09(05) (2019) 1930002.
  4. Chlup Z., Drdlík D., Hadraba H., Ševeček O., Šiška F., Erhart J., Maca K.: Temperature effect on elastic and fracture behaviour of lead-free piezoceramic BaTiO3. J. Eur. Ceram. Soc. 43 (2023) 1509-1522

The aim of this work is to determine and explain the change in mechanical behaviour due to transients with emphasis on the fracture mechanical response in selected lead-free piezioceramics.

The main goal of the doctoral thesis will be to study the mechanical and fracture behaviour of piezoceramics (for example BTO, BTZC, etc.) during its transition from one state to another, especially in the vicinity of Curie temperature. The sudden change in electrical properties in the area of ​​transients is well studied, but the influence of mechanical characteristics is not reported in detail. The work will focus on lead-free piezoceramics, or on composite systems containing such piezoceramics. The work will use both non-destructive and destructive methods for characterization of elastic, mechanical and fracture characteristics depending on the temperature. From the point of view of the study of microstructure, all available imaging methods (SEM, TEM, AFM, etc.) will be employed. The analysis of microstructural and structural changes during the transit area will be an integral part of the study. Due to the complicated microstructure and its changes, it will be appropriate to support experimental results by modelling.

Počet volných míst / Number of vacancies: 1

Ústav / Institute: Ústav fyziky materiálů AV ČR / Institute of Physics of Materials of the CAS

Odkaz na stránky ústavu / Link to the institute website: https://www.ipm.cz/