Vliv spalinových příměsí a plazmatické úpravy na povrchové vlastnosti geopolymerů

Bc. Vojtěch Růžek

Master's thesis

Effect of combustion product addition and plasma treatment on surface properties of geopolymers

Abstract:

Diplomová práce se zabývá vlivem příměsí na formování a povrchové vlastnosti geopolymerů a možnostmi další modifikace povrchových vlastností pomocí plazmatické úpravy či komerčně dostupných laků. V teoretické části jsou shrnuté poznatky o povrchovém napětí a smáčivosti, geopolymerech a plazmatu, přičemž důraz je kladen na jeho využití k povrchovým úpravám materiálů, především k modifikaci povrchové energie, a to jak pomocí samotného plazmatu, tak dalších povrchových úprav, které je možné podpořit pomocí plazmatické předúpravy. Experimentální část se zabývá přípravou geopolymerních vzorků s různými příměsemi, konkrétně čedičovými vlákny a spalinami z tepelné elektrárny, či základem (sodným a draselným), jejich povrchovou úpravou pomocí plazmatu či komerčně využívaného laku a následným testováním jejich nasákavosti metodou kontaktního úhlu. Je sledován počáteční kontaktní úhel a následná rychlost vsakování vody. Tyto výsledky jsou následně porovnávány pro zjištění vlivu jednotlivých příměsí či povrchové úpravy na konečné povrchové vlastnosti geopolymeru. Též jsou diskutovány možnosti dalšího výzkumu v oblasti povrchových úprav geopolymerů a jejich zlepšení pomocí plazmatu.

Abstract:

The diploma thesis deals with the influence of additives on formation and surface properties of geopolymers and the possibilities of further surface modifications with plasma treatment or commercially available varnishes. The theoretical part summarizes the knowledge about surface tension and wettability, geopolymers and plasma, with emphasis on its use for surface treatment and modification, especially for modification of surface energy with plasma itself or various surface treatments that can be improved with plasma pretreatment. In the experimental part, geopolymer samples with various additives, namely basalt fibers and combustion products from a coal power station, and base (sodium and potassium) are prepared and modified with plasma or commercially available varnish, then tested for water absorbality by the contact angle method. The initial contact angle and the water absorption rate are observed. These results are subsequently compared to determine the influence of additives and surface treatment on the surface properties of geopolymer. Options for further research of surface modifications of geopolymers and their improvement with plasma are then discussed.

Keywords

Geopolymery, plazmatická úprava, příměsi, povrchové vlastnosti, povrchová úprava

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 5. 2020

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Petr Louda, CSc.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Master programme / field:
Nanotechnology / Nanomaterials