NMR spektroskopia v aditivovaných plazmových nástrekoch a ich prekurzoroch

Abstract

This bachelor's thesis deals with the effects of extreme conditions during hybrid plas- ma spraying on the structural stability of MoS2 in an additized coating of Al2O3. Because of its high sensitivity to local structural changes, nuclear magnetic resonance (NMR) was used as the experimental method. Using measured static spectra and comparing them to simulated ones, we obtained NMR parameters of the pure precursor MoS2. These pa- rameters were compared with the results of ab initio calculations of electronic structure by density functional theory (DFT) and were verified by them. The analysis of MAS NMR spectra of the additized coating showed that the local structure, symmetry, and bond lengths of molybdenum did not change (within the MoS2 compound) during the plasma spraying. By quantitative analysis of MAS NMR spectra, we even estimated the mass concentration of MoS2 in the coating. Spectral analysis of aluminium nuclei con- firmed that, as opposed to the precursor MoS2 which stayed stable, the alumina matrix did experience a phase transition during the plasma coating, and a gamma-phase was created.

Tato bakalářská práce zkoumá vliv extrémních podmínek hybridního plazmového stří- kání na strukturní stabilitu MoS2 v aditivovaném nástřiku Al2O3. Z důvodu vysoké citli- vosti na změny v lokálním okolí mikrostruktury byla jako experimentální metoda zvolena jaderná magnetická rezonance (NMR). Pomocí porovnávání naměřených a simulovaných statických spekter byly určeny NMR parametry čistého prekurzoru MoS2. Získané pa- rametry byly následně úspěšně konfrontovány a ověřeny ab initio výpočty elektronové struktury v rámci teorie funkcionálu hustoty (DFT). Analýza MAS NMR spekter aditi- vovaného nástřiku prokázala, že lokální struktura, symetrie a vazby atomů molybdenu se (v rámci sloučeniny MoS2) během plazmového stříkání nezměnily. Kvantitativním vyhod- nocením MAS NMR spekter byla dokonce odhadnuta hmotnostní koncentrace MoS2 v nástřiku. Spektrální analýza jader hliníku potvrdila, že zatímco prekurzor zůstal stabilní, v matrici Al2O3 došlo během stříkání k fázové přeměně a vzniku gama-fáze.