Elektroaktivní nátěrové pigment

Bc. David Aman

Master's thesis

Electroactive Paint Pigments

Abstract:

Vývoj nových technologií se v dnešní době často neobejde bez použití inteligentních materiálů, mezi něž neoddiskutovatelně patří materiály vykazující elektroreologický efekt. Tyto materiály jsou využívány pro schopnost měnit své vlastnosti pod vlivem elektrického pole. Praktická aplikace elektroreologických materiálů však stále čelí několika nevýhodám, jako je relativně slabý elektroreologický efekt, nedostatečná odolnost nebo problémy s nestabilitou suspenze související s usazováním částic. Proto je v posledních letech kladen čím dál větší důraz na výzkum nových elektroreologických materiálů s vysokým výkonem. Tato diplomová práce se zabývá analýzou elektroaktivních nátěrových pigmentů a interpretací výsledků získaných z elektroreologických, viskoelastických a dielektrických měření. Snahou diplomové práce je popsat a vysvětlit základní principy elektroreologického efektu materiálů na bázi feritu s rozdílným obsahem zinku, hořčíku a jeho variantám s PANI povrchovou vrstvou. Elektroreologické vlastnosti jsou ověřeny v režimu řízené rychlosti smykové deformace. Reverzibilní vlastnost je ověřena pomocí krokového testu. Viskoelastické vlastnosti jsou zkoumány pomocí dynamického testu oscilačním smykem a testu frekvenčního rozmítání. Pro objasnění dielektrických vlastností je použita dielektrická spektroskopie.

Abstract:

The development of new technologies in today's world often involves the use of intelligent materials, among which materials exhibiting the electro-rheological effect are undoubtedly prominent. These materials are utilized for their ability to change their properties under the influence of an electric field. However, practical applications of electro-rheological materials still face several disadvantages, such as relatively weak electro-rheological effect, insufficient wear resistance, or issues with suspension instability related to particle sedimentation. Therefore, in recent years, increasing emphasis has been placed on researching new electro-rheological materials with high performance. This thesis focuses on the analysis of electro-active coating pigments and the interpretation of results obtained from electro-rheological, viscoelastic, and dielectric measurements. The aim of the thesis is to describe and explain the basic principles of the electro-rheological effect of materials based on ferrite with varying zinc and magnesium content, as well as its variants coated with PANI. Electro-rheological properties are verified under controlled shear rate deformation. Reversible properties are confirmed using a step test. Viscoelastic properties are examined using a dynamic oscillatory shear testing and frequency sweep test. Dielectric properties are elucidated using dielectric spectroscopy.

Keywords

Elektroreologie, Elektroreologický efekt, Elektroaktivní pigmenty, polyanilín, Ferit, Zinek, Hořčík

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Michal Sedlačík, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Process Engineering / Production Engineering