Projektová činnosť

Medzinárodné

Tribologické vlastnosti keramických nanoštruktúrnych kompozitov
Tribological properties of ceramic nanostructured composites
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Hvizdoš Pavol, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2012

Národné

Modelovanie fázových diagramov a termodynamických vlastnosti systémov pre vysoko teplotné aplikácie
Modelling of phase diagram and thermodynamic properties of the systems for high temperature applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Homolová Viera, PhD.
Anotácia: Projekt sa zameriava na štúdium fáz, fázových rovnováh a fázových diagramov v systémoch pre vysoko-teplotné aplikácie. Má za cieľ experimentálnymi metódami diferenciálnej termálnej analýzy, röntgenovej. difrakcie a elektrónovej mikroskopie upresniť nejasnosti fázových diagramov a preskúmať neznáme časti zvolených binárnych systémov a následne semi-empirickou metódou Calphad namodelovať ich fázové diagramy a termodynamické vlastnosti. Predmetom štúdia sú binárne systémy s irídiom. Irídium je prvok, ktorý je vďaka svojim termodynamickým vlastnostiam veľmi zaujímavý pre využitie v leteckom a kozmickom priemysle a vzhľadom na vysokú korózie odolnosť aj pri veľmi vysokých teplotách môže byť potenciálne vhodný aj pre využitie ako súčasť materiálov pre plynové turbíny. Výsledky projektu umožnia rozšírenie možnosti dizajnu nových materiálov pre vysoko-teplotné použitie výpočtovými metódami bez nutnosti časovo náročného experimentálneho skúšania.
Doba trvania: 1.1.2021 – 12.12.2023
Prehodnotenie vplyvu intermetalickej fázy na procesy krehnutia žiarupevných ocelí
Re-evaluation of the effect of intermetallic phase on embrittling processes of creep-resistant steels
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Falat Ladislav, PhD.
Anotácia: Zámerom projektu je preskúmanie vplyvu intermetalickej Lavesovej fázy v termálne exponovaných 9Cr žiarupevných oceliach na degradáciu ich mechanických a krehko-lomových vlastností. Evolúcia mikroštruktúry zameraná hlavne na kinetiku precipitácie a hrubnutia Lavesovej fázy bude skúmaná v závislosti na podmienkach počiatočného tepelného spracovania. Okrem porovnávania vlastností dlhodobo termálne exponovaných stavov (t.j. s prítomnosťou Lavesovej fázy v mikroštruktúre) s vlastnosťami počiatočných materiálových stavov bez dlhodobej termálnej expozície (t.j. bez prítomnosti Lavesovej fázy), bude kľúčovou úlohou skúmanie vplyvu dodatočného (krátkodobého) tepelného spracovania termálne exponovaných stavov (bez výrazného ovplyvneniastavu precipitácie/hrubnutia Lavesovej fázy) na potenciálnu modifikáciu vlastností žiarupevných ocelí. Hlavným cieľom projektu bude prehodnotiť, prípadne doplniť doteraz všeobecne prijímaný názor na Lavesovu fázu ako hlavného skrehujúceho činiteľa v progresívnych žiarupevných oceliach.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2021
Termodynamické modelovanie ternárneho systému B-Fe-W a extrapolácia ternárnych dát pre termodynamické výpočty polykomponentných zliatinových systémov
Thermodynamic modelling of the B-Fe-W ternary system and extrapolation of ternary data for thermodynamic calculations of poly-component alloy systems
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Homolová Viera, PhD.
Anotácia: Projekt nadväzuje na predchádzajúce projekty, ktoré sa zaoberali modelovaním ternárnych systémov Fe-B-X(X=V, Cr, C, Mn). Zameriava sa na štúdium fáz a fázových rovnováh v ternárnom systéme B-Fe-W. Výsledky výskumu prispejú k rozšíreniu poznatkov o existencií fáz, ich chemickom zložení, štruktúre a fázových rovnováhach v danom systéme. Jeho hlavným cieľom je vytvorenie spoľahlivej databázy parametrov pre termodynamické výpočty pre ternárny systém B-Fe-W metódou Calphad. Vytvorená databáza prispeje k tvorbe a upresneniu komplexnej databázy termodynamických parametrov dávajúcej možnosť predikcie fázových rovnováh pre široký rozsah systémov. V rámci projektu budú skúmané aj polykomponentné zliatinové systémy a to predovšetkým žiarupevné ocele s bórom. Budú skúmané z hľadiska existencie fáz a fázových rovnováh a budú pre ne vypočítané fázové diagramy s využitím vyvinutých termodynamických databáz pre ternárne systémy s bórom.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2020
Vysokopevné elektrotechnické ocele pre elektromobily a hybridné pohony .
High-strength electro-technical steels for electric vehicles and hybrid motors.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kováč František, CSc.
Anotácia: Projekt sa zameriava na mikroštruktúrny dizajn vysokopevných elektrotechnických ocelí určených pre hybridné pohony a elektromobily. V ramci predkladaného projektu je cieľom navrhnúť originálnu koncepciu vysokopevných elektrotechnických ocelí na báze kompozitného gradientného usporiadania mikroštruktúry, subštruktúry a textúry po hrúbke plechu. Centrálna časť sa bude vyznačovať hrubozrnou mikroštruktúrou s vysokou intenzitou kubickej textúrnej zložky spevnená koherentnými Cu precipitátmi a tuhým roztokom Al, vyznačujúca sa vynikajúcimi elektromagnetickými parametrami. Podpovrchové oblasti budú tvorené jemnozrnou mikroštruktúrou spevnenou nekoherentnými precipitátmi AlN a tuhým roztokom Si, Al, Cu vo ferite. Táto oblasť by sa mala vyznačovať vysokými pevnostnými charakteristikami a dobrou odolnosťou voči únavovému porušeniu.Pre dosiahnutie zvoleného kompozitného systému bude navrhnutá sekvencia štrukturotvorných procesov .
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2015
SiNGra – Vývoj nitridu kremičitého s prídavkom multivrstiev grafénu
Development of Si3N4 with addition of graphene platelets
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Tatarková Monika, PhD.
Anotácia: Snaha o zlepšenie mechanických vlastností nitridu kremičitého vyústila pred niekoľkými dekádami v tvorbu kompozitných systémov. Po objavení grafénu s jeho vynikajúcimi mechanickými a elektrickými vlastnosťami jeden zo smerov výskumu prirodzene vedie k snahe skúmať vlastnosti materiálov s použitím grafénu ako plniva. Súčasné práce s použitím grafénu ako plniva v polymérnej matrice ukázali výrazné zlepšenie mechanických a elektrických vlastností. V keramických systémoch sa očakáva, že zavedením multivrstiev grafému dôjde k výraznému zlepšeniu lomovej húževnatosti, čo by predstavovalo výrazné rozšírenie aplikácie keramických materiálov. Snahou predloženého projektu je vyvinúť materiál s vynikajúcimi lomovo-mechanickými vlastnosťami ak aj funkčnými vlastnosťami. Na konci riešenia by mali byť známe parametre výroby nanokompozitnej keramiky a súbor mechanických vlastností nevyhnutných pre určenie aplikačných možností týchto materiálov.
Doba trvania: 1.7.2012 – 31.12.2015
Mikroštruktúrny dizajn progresívnych izotrópnych elektrotechnických ocelí.
Microstructure design of progressive isotropic electrotechnical steels
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kováč František, CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na riadenú evolúciu mikroštruktúry a kryštalografickej textúry v izotrópnych elektrotechnických oceliach s vysokou permeabilitou určených pre motory s vyššou účinnosťou. Pri riadenej tvorbe mikroštruktúry v procese selektívneho abnormálneho rastu zŕn budú využité mechanizmy deformačne indukovaného pohybu hraníc zŕn a tepelne aktivovaného pohybu hraníc s cieľom dosiahnuť zvýšenú intenzitu kubickej textúrnej zložky (100) [0vw] a tzv. Gossovej textúrnej zložky (110) [001] na úkor deformačnej zložky (111) [0vw]. Takáto kryštalografická orientácia zabezpečí zlepšenie parametrov wattových strát a magnetickej indukcie pri súčasnej možnosti zníženia celkového obsahu legúr s pozitívnym dopadom na zvýšenie hodnoty koeficientu tepelnej vodivosti finálneho plechu.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2012
Odolnosť proti tečeniu a tepelným šokom žiarovo-lisovaných Si3N4-SiC kompozitov s prídavkom oxidov vzácnych zemín
The study of the creep behaviour and thermal shock resistance of Si3N4-SiC composites with rare-earth oxide additives
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Tatarková Monika, PhD.
Anotácia: Projekt skúma vplyv vzácnych zemín a nanočastíc SiC v Si3N4 matrici na vysokoteplotné vlastnosti novovyvíjaných kompozitných materiálov. Riešenie projektu sa sústreďuje na štúdium odolnosti kompozitov proti tečeniu a tepelným šokom. Na stanovenie odolnosti proti tepelným šokom bude vyvinutá nová metodika určovania odolnosti z nárastu umelo vytvorených trhlín zavedených do materiálu. Zistené výsledky budú overené porovnaním s normovanou skúškou merania zmeny pevnosti po tepelnom šoku. Vysokoteplotné vlastnosti úzko súvisia s mikroštruktúrou materiálu, ktorá bude tiež podrobne študovaná. Úlohou projektu je vybrať takú prísadu vzácnej zeminy, ktorá by pre Si3N4-SiC ponúkla najvýhodnejšiu kombináciu mechanických vlastností pri vysokých teplotách, ako aj izbovej teplote s ohľadom na cenu a aplikáciu takto pripraveného materiálu.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2012
nanoCEXmat – Centrum excelentnosti progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou
Centrum of advanced materials with nano and submicron sized structure
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján, DrSc.
Anotácia: Cieľom predkladaného projektu je vybudovanie Centra excelentnosti progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou v Košiciach cestou:1. budovania infraštruktúry výskumu a vývoja v oblasti nanotechnológií a progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou, 2. realizácie špičkového výskumu a posilnenia medzinárodnej spolupráce v oblasti nanotechnológií a progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou3. posilnenia ľudského potenciálu, započatia prípravy študijného programu „Nanotechnológie a nanomateriály“ a príprava na transfer poznatkov pre prax4. budovania informačno-komunikačných technológií a zabezpečovania diseminácie výsledkov Centra
Doba trvania: 20.5.2009 – 30.6.2011
Deformarmačne a difúzne indukovaný pohyb hraníc zŕn pri evolúcii kubickej a Gossovej kryštalografickej orientácie v Fe-Si ferite
Deformation and difusion induced grain boundary motion during cube and Goss texture development in Fe – Si ferrite
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kováč František, CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na analýzu mechanizmov difúzne kontrolovaného pohybu hraníc zŕn /DCGM/ a deformačne indukovaného pohybu hraníc /SIGM/ v Fe-Si ferite v dynamických termických a termicko-deformačných expozíciách. Materiálovú bázu budú tvoriť ako vákuované tak aj nevákuované elektrotechnické ocele /EO/ s obsahom Si od 0,5 do 3 hmôt. %.Cieľom projektu je na základe získaných poznatkov, pomocou DCGM a SIGM dosiahnuť v izotropných elektrotechnických oceliach /IEO/ hrubozrnú /100-150um/ mikroštruktúru kolumnarného, monokolumnarného alebo polyedrického typu so zvýšenou intenzitou kubickej textúmej zložky. V zrnovo-orientovaných oceliach /OEO/ dosiahnuť zvýšenie ostrosti Gossovej textúmej zložky. resp. na selektívny rast Gossových zŕn navrhnúť nekonvenčné, podstatne úspornejšie postupy. Očakávame zlepšenie finálnych elektro-magnetických vlastností v priemere o jeden akostný stupeň pre jednotlivé chemické koncepcie, v porovnaní s konvenčnými postupmi.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
Kontaktné mechanické vlastnosti konštrukčných keramických materiálov
Contact mechanical properties of structural ceramics
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján, DrSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je štúdium mechanických vlastností konštrukčných keramických materiálov pri kontaktných skúškach. Projekt je zameraný hlavne na skúmanie mechanických vlastností ako je pevnosť, únava a lomová húževnatosť. Na meranie týchto vlastností bude vyvinutá nová skúšobná metodika. Skúmané systémy budú konštrukčné keramické materiály s rozdielnou krehkosťou: MoSI2 a MoSi2 +SiC, SI3N4 a nanokompozity na báze Si3N4, kompozity keramika/kov (WC-Co a AI2O3-CU) a vrstevnaté kompozity Al2O3+ZrO2/AL2O3. Okrem skúmania kontaktných mechanických vlastností týchto systémov bude analyzované šírenie trhlín pri kontaktnom zaťažení a vplyv napätosti na Weibullovu distribúciu pevnostných hodnôt. Na základe nameraných údajov bude predikovaná životnosť a spoľahlivosť skúšobných vzoriek. Podrobná analýza mikroštruktúrnych charakteristík materiálov bude realizovaná pomocou rtg-analýzy a využití optickej, rastrovacej a vysoko rozlišovacej elektrónovej mikroskópie. Hlavným cieľom projektu je študovať vplyv mikroštruktúry na kontaktné mechanické vlastnosti keramických materiálov s odlišnou hodnotou lomovej húževnatosti.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
Vplyv parametrov žíhania na mikroštruktúru a vlastnosti heterogénnych zvarových spojov a ohybov progresívnych ocelí
Influence of annealing parameters on the microstructure and heterogene ous weld joints and bends of progressive streels
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Výrostková Anna, CSc.
Anotácia: Posúdenie vplyvu deformácie za studená a žíhania ohybov na precipitačné procesy v nových, progresívnych martenzitických oceliach typu P92 a E911 a v heterogénnych zvarových spojoch P92, E911 – TP 347 H (stabilizovaná austenitická oceľ), plánovaných pre USCB- ultra – super- kritické kotly. Zvarové spoje budú pripravené za rôznych technologických podmienok (prídavný materiál, príkon) s dvomi prístupmi tepelného spracovania po zváraní, a to austenitizácia + popustenie a popustenie bez austenitizácie. Na základe mikroštruktúmych rozborov, výpočtu tepelných pnutí a výsledkov mechanických vlastností (tvrdosť, pevnostné charakteristiky pri 20 a 600°C a krátkodobá creepová skúška) bude posúdená možnosť vynechania austenitizácie, čo by malo výrazný ekonomický efekt – úspora energie a vlastnenia rozmernej pece na spracovanie pri teplotách nad 1000°C. Experimentálne zistené fázové zloženie a výpočet rovnovážnych fáz umožní zostrojenie diagramov vývoja fáz v študovaných oceliach. Súčasťou projektu je aj štúdium vplyvu deformácie na ohyboch rúr na precipitáciu fáz v súvislosti so zmenou vlastnosti a následného tepelného spracovania ohybov. Analýza výsledkov povedie k optimalizácii TS ohybov rúr.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
AMOD – Analyticko-počítačová metóda predikcie životnosti viacfázových materiálov
Analytical-computational method of lifetime prediction for multiphase materials
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Mgr. Ceniga Ladislav, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.3.2009
Dizajn mikroštruktúry masívnych YBCO supravodičov
Microstructural Design of YBCO Bulk Superconductors
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Mgr. Ceniga Ladislav, DrSc.
Doba trvania: 1.3.2006 – 28.2.2009