Kontakty
Intranet
EN
Národné
| Experimentálny vývoj nových kovo-keramických nano-kompozitov pre trecie aplikácie s využitím odpadov z obrábamia kovov | |
| Experimental development of new metal – ceramic nano – composites for friction applications using metal wastes from machining operations. | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Podobová Mária, PhD. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je skúmanie vlastností nano-kompozitov s kovovou matricou na báze Fe-Cu s pridaním SiC, ZrO2, Al2O3 a grafénu a s pridaním odpadov z obrábania kovov, ako Al, CuSn, nerezová oceľ, Ti, MgAl a pod. Kompozity budú pripravené metódou suchého miešania v 3D turbule, atritore, metódou vysokoenergetického mletia v etanole (high energy ball milling), metódou rýchleho spekania pomocou pulznéhoelektrického prúdu vo vákuu za súčasného pôsobenia jednoosého tlaku (SPS „spark plasma sintering“).Výsledkom bude zmapovanie vlastností pripravených nano-kompozitov, ako tvrdosť, pevnosť, oteruvzdornosť, termická a štrukturálna stabilita (DSC/TG), koeficient trenia a opotrebenie a vytypovanie nano-kompozitov s čo najlepšou kombináciou jednotlivých zložiek s ohľadom na výsledné vlastnosti (stabilita, odvod tepla, zníženie hmotnosti, koeficient trenia, rýchlosť opotrebenia). |
| Doba trvania: | 1.1.2023 – 31.12.2025 |
| Vývoj a výskum vysokoentropických zliatin určených na efektívne uskladnenie vodíka | |
| Research and development of highentropy alloys for efficient hydrogen storage | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Saksl Karel, DrSc. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je vývoj a výskum vysokoentropických zliatin, ktorých primárnou funkciou bude uskladnenievodíka. Komerčné využitie vodíka je podmienené efektívnym a bezpečným uskladnením. Jedným znajefektívnejších spôsobov uskladnenia vodíka je jeho chemické viazanie v mriežke zliatin formoumetalhydridov. Zliatina TiVZrNbHf, je schopná uskladniť až 210 kg.m-3 vodíka. Problémom tejto zliatiny je všakjej pomerne vysoká hustota 7,81 g/cm3, pre aplikácie v doprave. Očakávame vyššie hmotnostné skladovaciekapacity u vysokoentropických zliatin (HEA), ktoré budú pozostávať z ľahších prvkov. V projekte navrhneme,pripravíme a plne charakterizujeme sériu nových HEA s nízkou hustotou < 7 g/cm3. Materiály, ktoré splniapodmienky absorpčnej schopnosti (>2 hm% a >220 kg H2/m3), nízkej teploty desorpcie <140°C a vysokejcyklickej absorpčno/desorpčnej stability (>1000 cyklov pri poklese kapacity o menej ako 10%). V projektezúročíme naše dlhoročné znalosti a odbornosť v oblasti návrhu, prípravy a charakterizácie HEA. |
| Doba trvania: | 1.1.2022 – 31.12.2024 |
| NOVEMBER – Vývoj nových 3D materiálov pre post Li-iónové batérie s vysokou energetickou hustotou | |
| Development of novel 3D materials for post lithium ion batteries with high energy density | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Ballóková Beáta, PhD. |
| Anotácia: | Celkovým cieľom projektu NOVEMBER je príprava a charakterizácia nových kompozitných materiálov so samo – liečiacimi funkciami, ktoré budú finálne integrované do malého prototypu. Tieto nové materiály budú bezpečnejšie a stabilnejšie vďaka kompozitnej 3-D štruktúre, čo zlepší ich výkon a predĺži životnosť. Špeciálny dôraz sa bude klásť na in-operando elektrochemické pomocou impedančnej spektroskopie a štruktúrne merania. Validácia nových materiálov sa uskutoční v malých laboratórnych prototypoch. Tieto malé prototypy sú dôležité na preukázanie možnosti využitia nových materiálov priamo vo výrobe. Na dosiahnutie tohto cieľa sme v rámci projektu NOVEMBER definovali 3. čiastkové ciele: 1. Vývoj nových materiálov na báze vysokoentropických oxidov a síry so samo-liečiacimi funkciami. 2. Vývoj nových fyzikálno-chemických in-situ techník a riešení na monitorovanie mechanizmov starnutia a degradácie. 3. Validácia a využitie vyvinutých materiálov v malých prototypoch. Tento projekt kombinuje poznatky z oblasti materiálového výskumu s in-situ prispôsobiteľnými meraniami s cieľom získať nové materiály a pochopiť procesy degradácie v post Li-iónových batériách s vysokou energetickou hustotou. |
| Doba trvania: | 1.7.2021 – 31.12.2024 |
| HydroHEA – Výskum a vývoj nových vysokoentropických zliatin určených na efektívne uskladnenie vodíka v energetických aplikáciách | |
| Research and development of new high – entropy alloys for efficient hydrogen storage in energy applications | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Saksl Karel, DrSc. |
| Anotácia: | Cieľom predkladaného projektu je vývoj a výskum metalhydridových materiálov najnovšej generácie – tzv.vysokoentropických zliatin, ktoré spomedzi všetkých doteraz používaných materiálov vykazujú najvyššie objemovéuskladnenie vodíka. Tieto materiály hodláme využiť v metalhydridových zásobníkoch vodíkových kompresorov,ktoré na Slovensku vyvíja spoluriešiteľ projektu SjF TUKE.Európska komisia v júni 2020 predložila vodíkovú stratégiu únie, v ktorej sa uvádza, že vodík a vodíkovéhospodárstvo patrí medzi rozhodujúce technológie budúcnosti priemyslu v EÚ.Predkladaný projekt smeruje k naplneniu cieľa efektívneho a bezpečného uskladnenia vodíka. Z doterajších štúdiívyplýva, že najvyššiu objemovú uskladňovaciu kapacitu vodíka 150 kg/m3, spomedzi všetkých konvenčných zliatin,dosahuje metalhydrid Mg2FeH6. V roku 2016 však Sahlberg a kol. v štúdii nazvanej "Superior hydrogen storage inhigh entropy alloys" potvrdili, že vysokoentropická zliatina TiVZrNbHf dokáže vo svojej štruktúre uskladniťneuveriteľných "superior" 210 kg/m3 vodíka s pomerom vodíkových atómov ku kovovým (H/M) 2,5. Problémomtejto zliatiny je však jej pomerne vysoká hustota 7,81 g/cm3, ktorá je príliš vysoká pre aplikácie v doprave. Vprojekte navrhneme, pripravíme a plne charakterizujeme sériu úplne nových vysokoentropických materiálov snízkou hustotou < 7 g/cm3. Materiály, ktoré splnia podmienky absorpčnej schopnosti ( > 2 hm% a > 220 kgH2/m3), nízkej teploty desorpcie (< 140C) a vysokej cyklickej absorpčno / desorpčnej stability (> 1000 cyklov pripoklese kapacity o menej ako 10%) budeme patentovo chrániť. Tieto zliatiny budú taktiež testované vkonštrukčnom celku vodíkového kompresora, čo nepochybne prispeje k ďalšiemu zhodnoteniu výstupov tohtoprojektu. V projekte zúročíme naše dlhoročné znalosti a odbornosť v oblasti návrhu, prípravy a charakterizácievysokoentropických zliatin. |
| Doba trvania: | 1.7.2021 – 30.6.2024 |
| BiAll-2 – Vývoj nových bioresorbovateľných zliatin pre vnútrotelové implantáty | |
| Development of new bioresorbable alloys for intracorporeal implants | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Molčanová Zuzana, PhD. |
| Anotácia: | Riešiteľský kolektív si stanovil za cieľ vyvinúť úplne nové bioresobovateľné zliatiny Ca -Mg-Zn-NN a Ca-Mg-Sr-NN(kde NN sú prvky stabilizujúce a spevňujúce tuhý roztok) s cielenou rýchlosťou biodegradácie, ktoré budú prednostne určené na výrobu vnútrotelových kostných implantátov. Vývoju týchto zliatinových systémov sariešiteľský kolektív s úspechom venuje už od roku 2014. Prirodzeným pokračovaním výskumných aktivít jezobrazenie experimentálnych výstupov do medicínskej praxe. To si však vyžaduje rozsiahlu investíciu výskumnýchmožností do zvýšenia plastickej deformovateľnosti zliatin, pri súčasnom zachovaní ich excelentnej pevnost i apomalej rýchlosti rozpúšťania. Vzhľadom k tomu, že hojenie traumatických poranení vyžaduje rôzne dobymechanickej opory implantátu, je veľkou ambíciou projektu pripraviť zliatiny s riadenou dobou rozpúšťania. Ďalšou výskumnou úlohou s veľkým potenciálom úspechu je zvládnutie 3D tlače presne definovaných vnútrotelových implantátov z navrhovaných zliatin, s ktorou má časť riešiteľského kolektívu bohaté skúsenosti. Jedným z posledných krokov riešenia projektu budú in-vivo testy rozpúšťania implantátov v kostných tkanivách zvierat a priebežné sledovanie rýchlosti ich degradácie. Pre splnenie cieľov budú využité najmodernejšie experimentálne techniky, ako sú vysoko rozlišovacia transmisná elektrónová mikroskopia alebo náročné experimenty využívajúce synchtrónové a neutrónové difrakčné techniky, na štúdium atomárnej štruktúry a mikroštruktúry materiálov. Na výrobu finálnych implantátov bude použitá moderná technika selektívneho laserového spekania a/alebo pretavovania. Získané výstupy projektového výskumu budú odoberané zazmluvnenou firmou Biomedical Engineering s.r.o. a uvedené do klinickej praxe. |
| Doba trvania: | 1.7.2021 – 30.6.2024 |
| Vývoj nekonvečného termo-mechanického postupu finálneho spracovania izotropnych elektrotechnických ocelí | |
| Unconventional thermo-mechanical technology development of final processing of isotropic electrical steels. | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Petryshynets Ivan, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2023 |
| Vývoj progresívnych disperzne spevnených kompozitov s kovovou matricou pripravených spekaním pomocou pulzného elektrického prúdu | |
| Development of progressive dispersion-reinforced metal matrix composites prepared by pulsed electric current sintering | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Puchý Viktor, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2020 – 31.12.2022 |
| REDHYBEAR – Výskum a vývoj energeticky úsporného hybridného ložiskového reduktora so zníženým opotrebením pre robotické zariadenia (pre Priemysel 4.0) | |
| Research and development of energy saving hybrid bearing reducer with lowered wear rate for robotic equipment (for Industry 4.0) | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Hvizdoš Pavol, DrSc. |
| Doba trvania: | 1.7.2019 – 30.6.2022 |
| Histes – Vývoj vysoko-legovaných izotrópnych elektro ocelí pre trakčné motory elektromobilov | |
| Development of high-alloy isotropic electrical steels for traction engines of electric vehicles | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Kováč František, CSc. |
| Anotácia: | V predkladanom projekte si kladieme za cieľ v oblasti výroby vysokopevných elektrotechnických ocelí typu finiš navrhnúť originálnu koncepciu chemického zloženia a dizajnu mikroštruktúry s požadovanou kryštalografickou textúrou zabezpečujúcu kombináciu výborných elektro magnetických vlastností a vysokých pevnostných vlastnosti. Pevnostné vlastnosti budú zabezpečené na báze vysokého legovania ocele substitučnými prvkami s obsahom Si 3 až 3,5 hm.%, obsah Al bude od 0,5 do 1,5 hm. %, obsah Cu do 0,5 hm. %, obsah P do 0,10 hm. %. Nízke hodnoty wattových strát a vysoké hodnoty magnetickej indukcie budú osiahnuté na báze hrubozrnnej kolumnárnej alebo hrubozrnnej rovnoosej mikroštruktúry so stredným rozmerom zŕn od 150 do 300μm a so zvýšenou intenzitou kubickej a Gossovej textúrnej zložky na úkor deformačnej. Evolúcia finálnej mikroštruktúry bude založená navyužití deformačne indukovaného rastu feritových zŕn po hrúbke plechu smerom od povrchu do centra hrúbky. Súčasne chceme eliminovať náchylnosť materiálu na krehkolomové porušenie pri valcovaní za studena a to jednak optimalizáciou predchádzajúcich termicko deformačných expozícii pri valcovaní za tepla a taktiež optimalizácioudeformačného procesu valcovania za studena s parametrami „šitých priamo na mieru„ valcovanej oceli. Vyvýjaná oceľ bude mať uplatnenie v trakčných motoroch elektromobilov a vo vysokootáčkových elektromotoroch s vysokými nárokmi na výkon. |
| Doba trvania: | 1.7.2019 – 30.6.2022 |
| Textúrne dvojito orientované elektrotechnické ocele s vysokou, izotrópnou indukciou. | |
| Double-oriented electrical steels with high and isotropic magnetic induction. | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Kováč František, CSc. |
| Anotácia: | Jedná sa o cieľovo orientovaný projekt do oblasti vývoja izotrópnych elektrotechnických ocelí s vysokou indukciou . Idea projektu je založená na zvýšení intenzity kubickej a kontrole Gossovej textúrnej zložky v rovine plechu na báze kolumnárneho rastu feritových zŕn mechanizmami difúzne kontrolovaného a deformačne indukovaného pohybu hraníc zŕn. Rastom kolumnárnych zŕn smerom od povrchu plechu sa zvýši intenzita kubickej textúrnej zložky z podpovrchovej oblasti do celého objemu hrúbky. Súčasne eliminuje vysokú intenzitudeformačnej zložky (111)[0vw] v centre hrúbky. Takýto mikroštruktúrny a textúrny stav ocelí bude základom pre izotrópiu magnetických vlastností pri relatívne nízkej úrovni wattových strát a vysokej izotrópnej hodnote magnetickej indukcie. Výstupom projektu bude okrem získaných poznatkov základného výskumu aj návrh technologického postupu prípravy takejto mikroštruktúry. |
| Doba trvania: | 1.1.2019 – 31.12.2021 |
| Vývoj nových biodegradovateľných kovových zliatin určených pre medicínske aplikácie | |
| Development of new biodegradable metal alloys for medical applications | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Saksl Karel, DrSc. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt si určuje za cieľ pripraviť a skúmať ultraľahké amorfné zliatiny (kovové sklá), ktoré budú vyrobené výlučne iba z bioabsorbovateľných prvkov (Ca, Mg, Zn, Sr, Si, Zr, Li), teda prvkov, ktoré sa v ľudskom organizme nachádzajú a voči ktorým ma telo prirodzenú biokompatibilitu. Využitie týchto materiálov je smerované do oblasti medicíny – na prípravu vnútrotelových implantátov s cieleným rozpúšťaním sa v tele pacienta. Pri riešení projektu vyrobíme a charakterizujeme sériu úplne nových, dosiaľ neprebádaných zliatin, u ktorých popíšeme vnútornú atómovú štruktúru, teplotnú stabilitu a charakterizujeme aj ich funkčné charakteristiky: mechanické vlastnosti, elektrickú vodivosť, koróznu odolnosť v prostredí roztokov blízkym telovým tekutinám, ako aj cytotoxitu osteoblastických buniek na povrchu týchto zliatin. Pri hodnotení nových zliatin využijeme naše znalosti v oblasti detailného štúdia atómových štruktúr materiálov s vysokou mierou vnútornej neusporiadanosti. |
| Doba trvania: | 1.1.2019 – 31.12.2021 |
| Vplyv grafénu na tribologické vlastnosti keramických materiálov na báze karbidov a boridov | |
| The influence of graphene platelets addition on tribological properties of ceramic composites based on carbides and borides. | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Kovalčíková Alexandra, PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na skúmanie vplyvu grafénu na tribologické vlastnosti a odolnosť voči opotrebeniu keramických materiálov na báze karbidov (SiC, B4C) a boridov (ZrB2). Projekt sa sústreďuje na relatívne málo preskúmané systémy, u ktorých sa očakáva veľký potenciál zvýšenia odolnosti voči opotrebeniu, ako aj nárastlomovej húževnatosti a elektrickej vodivosti. Prínosom projektu je zodpovedanie viacerých vzťahov medzi podmienkami prípravy, formovaním mikroštruktúry a výslednými mechanickými vlastnosťami a má všetky predpoklady posunúť hranice poznania smerom k novým a lepším keramickým kompozitným materiálom. Cieľom projektu je na základe získaných výsledkov predikovať aplikačné možnosti študovaných keramickýchkompozitných materiálov v praxi. |
| Doba trvania: | 1.1.2017 – 31.12.2019 |
| Vplyv sekundárnych častíc na mikroštruktúru a mechanické vlastnosti horčíkových nanokompozitných sústav. | |
| Effect of secondary phases on microstructure and mechanical properties of magnesium nanocomposite systems | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Ballóková Beáta, PhD. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je skúmanie vlastností Mg nanomateriálovych sústav pripravených metódou intenzívnychplastických deformácii, analýza mikromechanizmov porušovania vo vzťahu k mikroštruktúre a základnýmmechanickým a technologickým vlastnostiam. Budú tiež hodnotené tribologické parametre, creepovécharakteristiky, lokálne mechanické vlastnosti fáz, ako aj kinetika a mechanizmus superplasticity. Ďalej sa budeskúmať aj správanie jednotlivých kompozitných materiálov po ovplyvnení povrchu laserovým žiarením astanovenie optimálnych parametrov laserového lúča. Cieľom bude analyzovať mechanické, oteruvzdorné akorózne vlastnosti materiálov vo vzťahu ku morfológii a ich mikroštruktúrnym zmenám vyvolaných laserovoumodifikáciou.Experimentálnymi materiálmi budú jednofázové aj kompozitné nanoštruktúrne materiálové systémy na báze Mgs rôznym objemovým podielom spevňujúcich nanočastíc Al2O3, SiC a uhlíkových nanotrubic. |
| Doba trvania: | 1.1.2017 – 31.12.2019 |
| Vplyv parametrov laserového zvárania na štruktúru a vlastnosti zvarových spojov moderných ocelí pre automobilový priemysel | |
| Influence of laser welding parameters on microstructure and properties of welded joints of advanced steels for automotive industry | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Kepič Ján, PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na predikciu správania sa zvarového spoja pri rôznych rýchlostiach deformácie, ktoréaproximujú reálne crash testy pomocou vytvorenia nových a ekonomicky nenáročných skúšobných metóddostupných v laboratórnych podmienkach. Skúmané budú pevnostné a deformačné vlastností vysokopevnýchoceľových plechov, laserom zváraných prístrihov plechov z vysokopevných oceľových a kompozitnýchmateriálov namáhaných na tlak, ťah, ohyb a striedavý ohyb. Uvedené charakteristiky laserom zváranýchprístrihov budú porovnávané s charakteristikami progresívnych materiálov zo zliatin hliníka a kompozitnýchmateriálov. Príprave zvarové spoje budú predchádzať termodynamické výpočty, pomocou ktorých budepredikované fázové zloženie zvarového spoja v závislosti od podmienok zvárania. Za účelom dosiahnutiavytýčených cieľov bude použitý plánovaný experiment, experimentálne a numerické metódy simulácie založenéna metóde konečných prvkov. |
| Doba trvania: | 1.1.2016 – 31.12.2018 |
| VEGA – Modelovanie napäťových stavov pri nanoindentácii a mechanickom zaťažení v kompozitných systémoch | |
| Modeling of stress state during nanoindentation and mechanical loading in composite systems (MONACO) | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Lofaj František, DrSc. |
| Anotácia: | Projekt sa zaoberá matematickým a experimentálnym modelovaním napäťových stavov pri inštrumentovanej indentácii a vrypovej skúške pri jedno- a viacosovom zaťažení votknutého nosníka v kompozitných systémoch prostredníctvom metódy konečných prvkov a experimentálnym skúšaním na modelových systémoch. Cieľom projektu je vytvoriť teoretickú bázu pre optimalizáciu podmienok na meranie tvrdosti a vrypovej odolnosti tvrdých tenkých vrstiev na tuhých a mäkkých podložkách inštrumentovanou indentáciou a vrypovou skúškou a na zvýšenie mechanického spojenia tuhých elementov pod zaťažením v kompozitných systémoch s potenciálom aplikácie na zubné bikortikálne implantáty. |
| Doba trvania: | 1.1.2014 – 31.12.2016 |
| VIPD – Vplyv intenzívnych plastických deformácií na formovanie štruktúry a vlastnosti progresívnych kompozitných nanomateriálových sústav | |
| Effect of intensive plastic deformations on microstructure and properties of advanced composite nanomaterial systems | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Ballóková Beáta, PhD. |
| Anotácia: | Úlohou projektu je prispieť k popisu deformačného chovania a mechanizmom porušovania materiálovpripravených intenzívnou plastickou deformáciou predovšetkým s ohľadom na interakciu spevňujúcich fáz s matricou nanokompozitu. Podstatou grantu je základný výskum v oblasti analýzy zmien mikroštruktúry, subštruktúry a textúry s cieľom formovania veľkouhlových nanozŕn matrice kompozitov na báze Mg (AZ61, AZ91,AM60) s rozdielnym objemovým podielom Al2O3 pri intenzívnych plastických deformáciách. Pozornosť bude venovaná hodnoteniu podstaty mechanických vlastností a mikromechanizmov porušovania „in situ“. Budú hodnotené tiež lokálne mechanické vlastnosti, kinetika a mechanizmus superplasticity, creepového chovania sakompozitov metódou „small punch“, ako aj tribologické parametre. Súbežne budú v uvedených oblastiach realizované doplňujúce analýzy kompozitov na báze Al (Al-Al4C3). |
| Doba trvania: | 1.1.2014 – 31.12.2016 |
| Štúdium štruktúry a teplotnej stability kovových skiel a nanokryštalických materiálov. | |
| Study of microstructure and thermal stability of metallic glasses and nanocrystalline materials | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Ďurišin Juraj, CSc. |
| Anotácia: | Projekt je orientovaný na štúdium štruktúry a teplotnej stability vybraných kovových zliatin s neusporiadanou štruktúrou. Jednu skupinu budú tvoriť zliatiny s veľmi vysokou mierou vnútornej neusporiadanosti, kovové sklá na báze Zr. Druhou skupinou budú materiály s čiastočne neusporiadanou štruktúrou, disperzne spevnené nanokryštalické kompozity na báze medi a hliníka. Štruktúra a teplotná stabilita z makro a mikroskopického hľadiska bude skúmaná metódami bežne používanými v materiálovom výskume: svetelná mikroskopia, rastrovacia elektrónová mikroskopia, transmisná elektrónová mikroskopia, simultánna termická analýza, rtg. difrakcia, mikro a nanoindentácia. Kovové sklá budú charakterizované komplexne a detailne budú študované ich atómové štruktúry. Experimentálne dáta budú získavané pokročilými experimentami s využitím zdrojov synchrotrónneho (príp. neutrónového) žiarenia: vysokoenergetická rtg. analýza, rtg. absorpčná spektroskopia na absorpčných hranách vybraných prvkov, príp. neutrónová difrakcia. |
| Doba trvania: | 1.1.2013 – 31.12.2015 |