Search

Predložená práca sa zaoberá nekonvenčnou technológiou prípravy fluoridového konverzného povlaku na horčíkových zliatinách typu AZ31, AZ61, ZE10 a ZE41, a to vložením zliatin do roztavenej soli Na[BF4]. V práci je posudzovaný vplyv technologických parametrov prípravy (teplota a čas) na kvalitu vzniknutého fluoridového konverzného povlaku, a to z hľadiska morfológie, chemického zloženia a jeho dosiahnutej hrúbky, kedy boli využité metódy svetelnej a elektrónovej mikroskopie. Vybrané vzorky bez a s fluoridovým konverzným povlakom boli podrobené krátkodobým a dlhodobým koróznym skúškam v roztoku simulovaných telesných tekutín pri teplote 37 ± 2 °C. Na vyhodnotenie krátkodobých skúšok boli využité potenciodynamické skúšky, konkrétne metóda lineárnej polarizácie a pre dlhodobé experimenty bola využitá metóda elektrochemickej impedančnej spektroskopie, či ponorové skúšky. Na základe dosiahnutých výsledkov bol definovaný vplyv parametrov prípravy povlaku na charakter vytvoreného fluoridového konverzného povlaku. Ďalšia časť práce je zameraná na popis možného mechanizmu vzniku a kinetiky rastu nekonvenčného fluoridového konverzného povlaku na vybranej horčíkovej zliatine AZ61. V tejto časti práce bola ďalej detailne vykonaná analýza mikroštruktúry a chemického zloženia fluoridového konverzného povlaku s využitím fokusovaného iónového zväzku, transmisnej elektrónovej mikroskopie a röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie., The submitted work is aimed at the unconventional fluoride conversation coating preparation on the AZ31, AZ61, ZE10 and ZE41 magnesium alloys by their immersion in Na[BF4] molten salt. The influence of the preparation parameters (such as temperature and time) on the quality of the fluoride conversion coating is investigated. Methods of light and scanning electron microscopy were used for the evaluation of morphology, chemical composition and thickness of the coating. Short and long-term corrosion tests were executed to analyze the corrosion performance in simulated body fluid solution at 37 ± 2 °C with and without the fluoride conversion coating. The short-term behavior was evaluated by potentiodynamic tests, namely by the linear polarization. Long-term performance was assessed by electrochemical impedance spectroscopy or immersion tests. The coating preparation parameters influence on the character of the formed fluoride conversion coating was defined based on the obtained results. The next part of the thesis deals with the description of the possible mechanism of formation and kinetics of growth of the unconventional fluoride conversion coating on the selected AZ61 magnesium alloy. In this part, further detailed analyses were carried out to investigate the microstructure and chemical composition of the fluoride conversion coating using focused ion beam, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.

Predložená práca sa zaoberá nekonvenčnou technológiou prípravy fluoridového konverzného povlaku na horčíkových zliatinách typu AZ31, AZ61, ZE10 a ZE41, a to vložením zliatin do roztavenej soli Na[BF4]. V práci je posudzovaný vplyv technologických parametrov prípravy (teplota a čas) na kvalitu vzniknutého fluoridového konverzného povlaku, a to z hľadiska morfológie, chemického zloženia a jeho dosiahnutej hrúbky, kedy boli využité metódy svetelnej a elektrónovej mikroskopie. Vybrané vzorky bez a s fluoridovým konverzným povlakom boli podrobené krátkodobým a dlhodobým koróznym skúškam v roztoku simulovaných telesných tekutín pri teplote 37 ± 2 °C. Na vyhodnotenie krátkodobých skúšok boli využité potenciodynamické skúšky, konkrétne metóda lineárnej polarizácie a pre dlhodobé experimenty bola využitá metóda elektrochemickej impedančnej spektroskopie, či ponorové skúšky. Na základe dosiahnutých výsledkov bol definovaný vplyv parametrov prípravy povlaku na charakter vytvoreného fluoridového konverzného povlaku. Ďalšia časť práce je zameraná na popis možného mechanizmu vzniku a kinetiky rastu nekonvenčného fluoridového konverzného povlaku na vybranej horčíkovej zliatine AZ61. V tejto časti práce bola ďalej detailne vykonaná analýza mikroštruktúry a chemického zloženia fluoridového konverzného povlaku s využitím fokusovaného iónového zväzku, transmisnej elektrónovej mikroskopie a röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie., The submitted work is aimed at the unconventional fluoride conversation coating preparation on the AZ31, AZ61, ZE10 and ZE41 magnesium alloys by their immersion in Na[BF4] molten salt. The influence of the preparation parameters (such as temperature and time) on the quality of the fluoride conversion coating is investigated. Methods of light and scanning electron microscopy were used for the evaluation of morphology, chemical composition and thickness of the coating. Short and long-term corrosion tests were executed to analyze the corrosion performance in simulated body fluid solution at 37 ± 2 °C with and without the fluoride conversion coating. The short-term behavior was evaluated by potentiodynamic tests, namely by the linear polarization. Long-term performance was assessed by electrochemical impedance spectroscopy or immersion tests. The coating preparation parameters influence on the character of the formed fluoride conversion coating was defined based on the obtained results. The next part of the thesis deals with the description of the possible mechanism of formation and kinetics of growth of the unconventional fluoride conversion coating on the selected AZ61 magnesium alloy. In this part, further detailed analyses were carried out to investigate the microstructure and chemical composition of the fluoride conversion coating using focused ion beam, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Predložená práca sa zaoberá nekonvenčnou technológiou prípravy fluoridového konverzného povlaku na horčíkových zliatinách typu AZ31, AZ61, ZE10 a ZE41, a to vložením zliatin do roztavenej soli Na[BF4]. V práci je posudzovaný vplyv technologických parametrov prípravy (teplota a čas) na kvalitu vzniknutého fluoridového konverzného povlaku, a to z hľadiska morfológie, chemického zloženia a jeho dosiahnutej hrúbky, kedy boli využité metódy svetelnej a elektrónovej mikroskopie. Vybrané vzorky bez a s fluoridovým konverzným povlakom boli podrobené krátkodobým a dlhodobým koróznym skúškam v roztoku simulovaných telesných tekutín pri teplote 37 ± 2 °C. Na vyhodnotenie krátkodobých skúšok boli využité potenciodynamické skúšky, konkrétne metóda lineárnej polarizácie a pre dlhodobé experimenty bola využitá metóda elektrochemickej impedančnej spektroskopie, či ponorové skúšky. Na základe dosiahnutých výsledkov bol definovaný vplyv parametrov prípravy povlaku na charakter vytvoreného fluoridového konverzného povlaku. Ďalšia časť práce je zameraná na popis možného mechanizmu vzniku a kinetiky rastu nekonvenčného fluoridového konverzného povlaku na vybranej horčíkovej zliatine AZ61. V tejto časti práce bola ďalej detailne vykonaná analýza mikroštruktúry a chemického zloženia fluoridového konverzného povlaku s využitím fokusovaného iónového zväzku, transmisnej elektrónovej mikroskopie a röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie., The submitted work is aimed at the unconventional fluoride conversation coating preparation on the AZ31, AZ61, ZE10 and ZE41 magnesium alloys by their immersion in Na[BF4] molten salt. The influence of the preparation parameters (such as temperature and time) on the quality of the fluoride conversion coating is investigated. Methods of light and scanning electron microscopy were used for the evaluation of morphology, chemical composition and thickness of the coating. Short and long-term corrosion tests were executed to analyze the corrosion performance in simulated body fluid solution at 37 ± 2 °C with and without the fluoride conversion coating. The short-term behavior was evaluated by potentiodynamic tests, namely by the linear polarization. Long-term performance was assessed by electrochemical impedance spectroscopy or immersion tests. The coating preparation parameters influence on the character of the formed fluoride conversion coating was defined based on the obtained results. The next part of the thesis deals with the description of the possible mechanism of formation and kinetics of growth of the unconventional fluoride conversion coating on the selected AZ61 magnesium alloy. In this part, further detailed analyses were carried out to investigate the microstructure and chemical composition of the fluoride conversion coating using focused ion beam, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.

Tato práce se zabývá degradačními vlastnostmi polyesterových polymerů (PBS s inkorporovaným dilinoleovým sukcinátem v různých hmotnostních procentech) v simulovaných tělních tekutinách a odhaluje menší změny vlastností. Byla zkoumána také bakteriální degradace a analýza ukazuje významnější rozdíly ve výsledcích gelové permeační chromatografie (GPC) a skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Zatímco převažuje abiotická degradace, bakteriální prostředí vede k vyšším úrovním degradace než simulované tělní tekutiny, což naznačuje potenciální využití v obalové technice nebo zemědělství. Nižší náchylnost na abiotickou degradaci však otevírá nové možnosti pro další výzkum mechanismů bakteriální a enzymatické degradace pro ekologicky udržitelné alternativy v různých průmyslových odvětvích., This thesis investigates the degradation characteristics of polyester polymers (PBS with incorporated dilinoleic succinate in different %wt.) in simulated body fluids, revealing minor changes in properties. Bacterial degradation was also investigated and analysis shows more significant differences in Gel Permeation Chromatography (GPC) and scanning electron microscope (SEM) results. While abiotic degradation predominates, bacterial environments lead to higher degradation levels than simulated body fluids, suggesting potential applications in packaging or agriculture. However, lower sensitivity to abiotic degradation opens new possibilities for further research into exploring bacterial and enzymatic degradation mechanisms for environmentally sustainable alternatives across industries.

Tato práce se zabývá degradačními vlastnostmi polyesterových polymerů (PBS s inkorporovaným dilinoleovým sukcinátem v různých hmotnostních procentech) v simulovaných tělních tekutinách a odhaluje menší změny vlastností. Byla zkoumána také bakteriální degradace a analýza ukazuje významnější rozdíly ve výsledcích gelové permeační chromatografie (GPC) a skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Zatímco převažuje abiotická degradace, bakteriální prostředí vede k vyšším úrovním degradace než simulované tělní tekutiny, což naznačuje potenciální využití v obalové technice nebo zemědělství. Nižší náchylnost na abiotickou degradaci však otevírá nové možnosti pro další výzkum mechanismů bakteriální a enzymatické degradace pro ekologicky udržitelné alternativy v různých průmyslových odvětvích., This thesis investigates the degradation characteristics of polyester polymers (PBS with incorporated dilinoleic succinate in different %wt.) in simulated body fluids, revealing minor changes in properties. Bacterial degradation was also investigated and analysis shows more significant differences in Gel Permeation Chromatography (GPC) and scanning electron microscope (SEM) results. While abiotic degradation predominates, bacterial environments lead to higher degradation levels than simulated body fluids, suggesting potential applications in packaging or agriculture. However, lower sensitivity to abiotic degradation opens new possibilities for further research into exploring bacterial and enzymatic degradation mechanisms for environmentally sustainable alternatives across industries.

Jawed, S. F., Rabadia, C. D., Liu, Y. J., Wang, L. Q., Qin, P., Li, Y. H., ... & Zhang, L. C. (2020). Strengthening mechanism and corrosion resistance of beta-type Ti-Nb-Zr-Mn alloys. Materials Science and Engineering: C, 110, Article 110728. https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.110728

Xu, J., Liu, L., Munroe, P., Xie, Z.-H. (2015). Promoting bone-like apatite formation on titanium alloys through nanocrystalline tantalum nitride coatings in Journal of Materials Chemistry B, 3(19), 4082-4094. Available here.

Predložená práca sa zaoberá nekonvenčnou technológiou prípravy fluoridového konverzného povlaku na horčíkových zliatinách typu AZ31, AZ61, ZE10 a ZE41, a to vložením zliatin do roztavenej soli Na[BF4]. V práci je posudzovaný vplyv technologických parametrov prípravy (teplota a čas) na kvalitu vzniknutého fluoridového konverzného povlaku, a to z hľadiska morfológie, chemického zloženia a jeho dosiahnutej hrúbky, kedy boli využité metódy svetelnej a elektrónovej mikroskopie. Vybrané vzorky bez a s fluoridovým konverzným povlakom boli podrobené krátkodobým a dlhodobým koróznym skúškam v roztoku simulovaných telesných tekutín pri teplote 37 ± 2 °C. Na vyhodnotenie krátkodobých skúšok boli využité potenciodynamické skúšky, konkrétne metóda lineárnej polarizácie a pre dlhodobé experimenty bola využitá metóda elektrochemickej impedančnej spektroskopie, či ponorové skúšky. Na základe dosiahnutých výsledkov bol definovaný vplyv parametrov prípravy povlaku na charakter vytvoreného fluoridového konverzného povlaku. Ďalšia časť práce je zameraná na popis možného mechanizmu vzniku a kinetiky rastu nekonvenčného fluoridového konverzného povlaku na vybranej horčíkovej zliatine AZ61. V tejto časti práce bola ďalej detailne vykonaná analýza mikroštruktúry a chemického zloženia fluoridového konverzného povlaku s využitím fokusovaného iónového zväzku, transmisnej elektrónovej mikroskopie a röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie., The submitted work is aimed at the unconventional fluoride conversation coating preparation on the AZ31, AZ61, ZE10 and ZE41 magnesium alloys by their immersion in Na[BF4] molten salt. The influence of the preparation parameters (such as temperature and time) on the quality of the fluoride conversion coating is investigated. Methods of light and scanning electron microscopy were used for the evaluation of morphology, chemical composition and thickness of the coating. Short and long-term corrosion tests were executed to analyze the corrosion performance in simulated body fluid solution at 37 ± 2 °C with and without the fluoride conversion coating. The short-term behavior was evaluated by potentiodynamic tests, namely by the linear polarization. Long-term performance was assessed by electrochemical impedance spectroscopy or immersion tests. The coating preparation parameters influence on the character of the formed fluoride conversion coating was defined based on the obtained results. The next part of the thesis deals with the description of the possible mechanism of formation and kinetics of growth of the unconventional fluoride conversion coating on the selected AZ61 magnesium alloy. In this part, further detailed analyses were carried out to investigate the microstructure and chemical composition of the fluoride conversion coating using focused ion beam, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Predložená práca sa zaoberá nekonvenčnou technológiou prípravy fluoridového konverzného povlaku na horčíkových zliatinách typu AZ31, AZ61, ZE10 a ZE41, a to vložením zliatin do roztavenej soli Na[BF4]. V práci je posudzovaný vplyv technologických parametrov prípravy (teplota a čas) na kvalitu vzniknutého fluoridového konverzného povlaku, a to z hľadiska morfológie, chemického zloženia a jeho dosiahnutej hrúbky, kedy boli využité metódy svetelnej a elektrónovej mikroskopie. Vybrané vzorky bez a s fluoridovým konverzným povlakom boli podrobené krátkodobým a dlhodobým koróznym skúškam v roztoku simulovaných telesných tekutín pri teplote 37 ± 2 °C. Na vyhodnotenie krátkodobých skúšok boli využité potenciodynamické skúšky, konkrétne metóda lineárnej polarizácie a pre dlhodobé experimenty bola využitá metóda elektrochemickej impedančnej spektroskopie, či ponorové skúšky. Na základe dosiahnutých výsledkov bol definovaný vplyv parametrov prípravy povlaku na charakter vytvoreného fluoridového konverzného povlaku. Ďalšia časť práce je zameraná na popis možného mechanizmu vzniku a kinetiky rastu nekonvenčného fluoridového konverzného povlaku na vybranej horčíkovej zliatine AZ61. V tejto časti práce bola ďalej detailne vykonaná analýza mikroštruktúry a chemického zloženia fluoridového konverzného povlaku s využitím fokusovaného iónového zväzku, transmisnej elektrónovej mikroskopie a röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie., The submitted work is aimed at the unconventional fluoride conversation coating preparation on the AZ31, AZ61, ZE10 and ZE41 magnesium alloys by their immersion in Na[BF4] molten salt. The influence of the preparation parameters (such as temperature and time) on the quality of the fluoride conversion coating is investigated. Methods of light and scanning electron microscopy were used for the evaluation of morphology, chemical composition and thickness of the coating. Short and long-term corrosion tests were executed to analyze the corrosion performance in simulated body fluid solution at 37 ± 2 °C with and without the fluoride conversion coating. The short-term behavior was evaluated by potentiodynamic tests, namely by the linear polarization. Long-term performance was assessed by electrochemical impedance spectroscopy or immersion tests. The coating preparation parameters influence on the character of the formed fluoride conversion coating was defined based on the obtained results. The next part of the thesis deals with the description of the possible mechanism of formation and kinetics of growth of the unconventional fluoride conversion coating on the selected AZ61 magnesium alloy. In this part, further detailed analyses were carried out to investigate the microstructure and chemical composition of the fluoride conversion coating using focused ion beam, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.

Predložená práca sa zaoberá nekonvenčnou technológiou prípravy fluoridového konverzného povlaku na horčíkových zliatinách typu AZ31, AZ61, ZE10 a ZE41, a to vložením zliatin do roztavenej soli Na[BF4]. V práci je posudzovaný vplyv technologických parametrov prípravy (teplota a čas) na kvalitu vzniknutého fluoridového konverzného povlaku, a to z hľadiska morfológie, chemického zloženia a jeho dosiahnutej hrúbky, kedy boli využité metódy svetelnej a elektrónovej mikroskopie. Vybrané vzorky bez a s fluoridovým konverzným povlakom boli podrobené krátkodobým a dlhodobým koróznym skúškam v roztoku simulovaných telesných tekutín pri teplote 37 ± 2 °C. Na vyhodnotenie krátkodobých skúšok boli využité potenciodynamické skúšky, konkrétne metóda lineárnej polarizácie a pre dlhodobé experimenty bola využitá metóda elektrochemickej impedančnej spektroskopie, či ponorové skúšky. Na základe dosiahnutých výsledkov bol definovaný vplyv parametrov prípravy povlaku na charakter vytvoreného fluoridového konverzného povlaku. Ďalšia časť práce je zameraná na popis možného mechanizmu vzniku a kinetiky rastu nekonvenčného fluoridového konverzného povlaku na vybranej horčíkovej zliatine AZ61. V tejto časti práce bola ďalej detailne vykonaná analýza mikroštruktúry a chemického zloženia fluoridového konverzného povlaku s využitím fokusovaného iónového zväzku, transmisnej elektrónovej mikroskopie a röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie., The submitted work is aimed at the unconventional fluoride conversation coating preparation on the AZ31, AZ61, ZE10 and ZE41 magnesium alloys by their immersion in Na[BF4] molten salt. The influence of the preparation parameters (such as temperature and time) on the quality of the fluoride conversion coating is investigated. Methods of light and scanning electron microscopy were used for the evaluation of morphology, chemical composition and thickness of the coating. Short and long-term corrosion tests were executed to analyze the corrosion performance in simulated body fluid solution at 37 ± 2 °C with and without the fluoride conversion coating. The short-term behavior was evaluated by potentiodynamic tests, namely by the linear polarization. Long-term performance was assessed by electrochemical impedance spectroscopy or immersion tests. The coating preparation parameters influence on the character of the formed fluoride conversion coating was defined based on the obtained results. The next part of the thesis deals with the description of the possible mechanism of formation and kinetics of growth of the unconventional fluoride conversion coating on the selected AZ61 magnesium alloy. In this part, further detailed analyses were carried out to investigate the microstructure and chemical composition of the fluoride conversion coating using focused ion beam, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Tato práce se zabývá degradačními vlastnostmi polyesterových polymerů (PBS s inkorporovaným dilinoleovým sukcinátem v různých hmotnostních procentech) v simulovaných tělních tekutinách a odhaluje menší změny vlastností. Byla zkoumána také bakteriální degradace a analýza ukazuje významnější rozdíly ve výsledcích gelové permeační chromatografie (GPC) a skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Zatímco převažuje abiotická degradace, bakteriální prostředí vede k vyšším úrovním degradace než simulované tělní tekutiny, což naznačuje potenciální využití v obalové technice nebo zemědělství. Nižší náchylnost na abiotickou degradaci však otevírá nové možnosti pro další výzkum mechanismů bakteriální a enzymatické degradace pro ekologicky udržitelné alternativy v různých průmyslových odvětvích., This thesis investigates the degradation characteristics of polyester polymers (PBS with incorporated dilinoleic succinate in different %wt.) in simulated body fluids, revealing minor changes in properties. Bacterial degradation was also investigated and analysis shows more significant differences in Gel Permeation Chromatography (GPC) and scanning electron microscope (SEM) results. While abiotic degradation predominates, bacterial environments lead to higher degradation levels than simulated body fluids, suggesting potential applications in packaging or agriculture. However, lower sensitivity to abiotic degradation opens new possibilities for further research into exploring bacterial and enzymatic degradation mechanisms for environmentally sustainable alternatives across industries.