Studium vlivu velikosti zrn a poměru materiálů na vlastnosti kompozitního materiálu diamant-měď

Michal Spanilý

Bachelor's thesis

Study of the effect of grain size and material ratio on properties of a diamond-copper composite material

Abstract:

Bakalářská práce se zaměřuje na kompozitní materiál diamant měď. Stěžejní v teoretické části je popis přípravy rozhraní kompozitního materiálu vzhledem ke špatné smáčivosti mědi a diamantu mezi sebou a samotná technologie výroby materiálu. Dále je rozebrána základní charakteristika materiálu a popis faktorů, které ovlivňují tepelnou vodivost, teplotní roztažnost, elasticitu a plasticitu materiálu. Také je zde zmíněno aktuální využití materiálu a jeho případné budoucí aplikace. Experimentální část se zabývá určením chemického složení dvou různých vzorků materiálů, zjištění poměru diamantu ku kovové matrici, identifikaci povlaku na povrchu diamantů a určení základních termomechanických vlastností pro materiál specifických. V neposlední řadě bylo na vzorky aplikováno tepelné zpracování, které bylo provedeno za účelem odstranění vnitřního pnutí z výroby. Výsledky poskytly informace o vlivu tepelného zpracování na pevnost materiálu a vliv složení na tepelnou vodivost i tepelnou roztažnost materiálu.

Abstract:

The bachelor thesis focuses on the composite material diamond copper. The main focus of the theoretical part is the description of the preparation of the interface of the composite material due to the poor wettability of copper and diamond between each other and the technology of the material production itself. Furthermore, the basic characteristics of the material and a description of the factors that affect the thermal conductivity, thermal expansion, elasticity and plasticity of the material are discussed. It also mentions the current use of the material and its possible future applications. The experimental part dealt with the determination of the chemical composition of two different material samples, the determination of the diamond to metal matrix ratio, the identification of the coating on the diamond surface and the determination of basic material-specific thermomechanical properties. Finally, heat treatment was applied in order to remove internal stress from production. The results provided information on the effect of heat treatment on the strength of the material, the effect of composition on the thermal conductivity and thermal expansion of the material.

Keywords

Diamant-měď, kompozit, tepelná vodivost, tepelná roztažnost, mikrostruktura, tepelné zpracování, mechanická zkouška v tahu, chemické složení

Keywords

Diamond-copper, composite, thermal conductivity, thermal expansion, microstructure, heat treatment, mechanical tensile test, chemical composition

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Tomáš Čegan
• Reader: Ivo Szurman

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Bachelor programme:
Materiálové inženýrství