Projektová činnosť

Národné

Štúdium mechanických vlastností ľudskej zubnej skloviny po biomimetickej mineralizácii
Study of the mechanical properties of human enamel after biomimetic mineralization
Program: Iné projekty
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Andrejovská Jana, PhD.
Doba trvania: –
NEOCAR – Ultra-vysokoteplotné karbidy so zvýšenou oxidačnou odolnosťou
Novel enhanced oxidation-resistant ultra-high temperature carbides
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kovalčíková Alexandra, PhD.
Anotácia: Zlepšenie odolnosti voči oxidácii ultra-vysokoteplotných keramických materiálov (UHTC) má zásadný význam pri uspokojovaní rastúcej potreby aplikácií, ktoré sú používané pri teplotách nad 2000 °C v oxidačných atmosférach, ako sú napr. hypersonické vozidlá a kozmické lode. Nedávno sa vďaka výskumu viackomponentnej keramiky, pozostávajúcej zo štyroch alebo viacerých rôznych katiónov alebo aniónov stabilizovaných konfiguračnou entropiou, otvoril priestor na vývoj nových UHTC práve so zvýšenou odolnosťou voči oxidácii. Na dizajn takýchto materiálov cestou predikcie ich zložitých oxidačných procesov je však nevyhnutné komplexne pochopiť monokarbidy a binárne karbidy prechodných kovov, na ktoré sa zameriava tento projekt, čo v súčasnosti v poznatkoch v danej vednej oblasti chýba. Hlavným cieľom projektu je teda vyvinúť nové UHTC materiály odolné voči oxidácii prostredníctvom systematickej experimentálnej štúdie, v ktorej sa skúmajú vysokoteplotné vlastnosti (odolnosť voči oxidácii/ablácii, odolnosť voči tepelným šokom a ďalšie) a mechanické správanie sa monokarbidov a binárnych žiaruvzdorných karbidov. Následne budú syntetizované karbidy s prídavkom sekundárnej fázy so zabudovaným kremíkom, vo forme SiC a silicidov prechodných kovov, ktoré sú známe ako zlúčeniny tvoriace ochrannú sklovitú fázu, ktoré môžu ďalej zlepšovať odolnosť voči oxidácii novo vyvíjaných UHTC. Okrem pochopenia oxidačného a mechanického správania sa týchto keramických a kompozitných materiálov, bude predikcia vytvorených modelov následne potvrdená a to syntézou vybraných 3-, 4- a 5- komponentných kovových karbidových systémov. Následne budú experimentálne stanovené ich vysokoteplotné a mechanické vlastnosti. Riešenie tohto projektu vytvorí súbor základných poznatkov, ktoré sú nevyhnutné pre návrh nových zložitejších viackomponentných keramických materiálov s výrazne zvýšenou oxidačnou odolnosťou, čo bude významným prínosom pre celú komunitu materiálových vied.
Doba trvania: 1.7.2023 – 30.6.2027
Vývoj inovatívnych keramických kompozitov s korundovou matricou so zvýšenou odolnosťou voči opotrebeniu pre technické aplikácie
–
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medveď Dávid, PhD.
Anotácia: Predkladaný projekt sa zameriava na problém opotrebenia materiálov, na ktorý často narážame v technických aplikáciách a rieši ho využitím kompozitných keramických materiálov so zníženým obsahom kritických surovín ako sú wolfrám a kobalt, ktoré sa v súčasnosti najčastejšie využívajú na rezné doštičky, ložiská, súčiastky v automobilovom priemysle,a ktoré vyžadujú vysokú odolnosť voči opotrebeniu. Tieto materiály budú mať základ v cenovo dostupnej korundovej alebo korundovo-zirkonovej matrici. V rámci projektu budú testované tribologické vlastnosti rôznych keramických systémov, ako sú monolitický Al2O3, spekané karbidy (WCCo) a kompozity na báze korundovej matrice, modifikované pridaním až 50 obj. % žiaruvzdorných karbidov (napr. ZrC, TiC, WC). Navrhované experimentálne keramické systémy by mali vykazovať zlepšené vlastnosti, ako sú predovšetkým zvýšená odolnosť voči opotrebeniu, vyššia tvrdosť a odolnosť voči oxidácii pri zvýšených teplotách, lepší pomer výkonu k cene a znižovanie spotreby kritických surovín.
Doba trvania: 1.1.2024 – 31.12.2026