Laboratoe istch kov a specilnch materil
Prof. Ing. Jaromr Drpala, CSc.Katedra neeleznch kov, rafinace a recyklace FMMI
Vzkumn projekt: Vvoj a optimalizace novch technologi ppravy vysoce istch materil, specilnch kovovch slitin a intermetalickch slouenin s definovanou strukturou a fyziklnmi vlastnostmi pro aplikace v elektronice, medicn, strojrenskm a chemickm prmyslu Garanti: Prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc., Prof. Ing. Jaromr Drpala, CSc.
Laboratorn vybaven:Vysokoteplotn indukn vakuov pec se studenm kelmkemLaboratorn zazen pro ppravu monokrystal Czochralskho metodouElektronov pec pro rafinaci kov a ppravu monokrystalZazen na usmrnn tuhnut kov a slitinZazen na indukn vakuov taven a rozstikovn prkovch kovPlazmov pec s vertiklnm krystaliztorem
Laboratorn vybaven:Zazen na indukn odstediv lit Ti, TiAl, NiAl, NiTi "Super Vac"Laboratorn zazen pro rychl kalen vzorkVysokoteplotn vakuov pec pro hn vzork do teploty 2200CZazen na dlen a pravu vzork, elektrojiskrov drtov ezakaAnalyztor vodku
Electron beam zone melting in high vacuum floating method
Plasma metallurgy
Czochralski method (CZ)1 - drk zrodku, 2 - zrodek, 3 - msto nataven, 4 - "krek", 5 - rozen krystalu, 6 - krystal, 7 - kelmek, 8 - tavenina
Induction centrifugal casting unitTitanium, Titaniumaluminides,Gold, Platinum, Superalloys,(max. casting weight 2 kg Ti)
Chamber Furnaces, Retort & Vacuum Furnaces. More than Heat 30 to 3000C. Effective volumes from 5 to 600 liters Tmax up to 3000 C Compact Support Frame (HTK 8 with rollers) Double-wall water-cooled vacuum chamber Insulation and heating elements of graphite, ceramic or molybdenum/tungsten materials Water-cooling system, including flow display, flow and temperature monitoring device
Hydrogen DeterminatorMax. 2500 wt. ppm H2
Zkladn smry projektu Start-up 2010-2012:- Vybudovn komplexu modernch metalurgickch zazen pro ppravu vysoce istch kovovch krystalickch, specilnch slitin a progresivnch materil- Vvoj a optimalizace technologie zonlnho taven (metoda Floating zone) pro ppravu monokrystal vysokotavitelnch kov a jejich nzkolegovanch slitin- Vvoj a optimalizace technologie smrov krystalizace niklovch a titanovch slitin.- Vvoj, pprava a optimalizace slitin a intermetalickch slouenin na bzi Ni-Al, Ti-Al a Ti-Ni. legovanch dalmi prvky modifikujc uitn vlastnosti - Vvoj a pprava nekonvennch slitin procesem plazmovho taven ve vertiklnm krystaliztoru.- Pprava kovovch materil s definovanmi fyziklnmi a strukturnmi parametry a studium jejich charakteristik z hlediska aplikanho vstupu. Technologick zpracovn tchto materil tvecmi postupy.- Pprava materil s novmi uitnmi vlastnostmi a zvenou ivotnost v extrmnch podmnkch.- Optimalizace krystalizanch proces za elem strukturn a chemick homogenity krystalickch vysokoteplotnch a magnetickch materil.- Vvoj novch typ bezolovnatch pjek (HISOLD) pro elektroniku, vmnky tepla, automobilov prmysl apod. - Rozpracovn novch a zdokonalen stvajcch technologi ppravy vysoce istch krystal s clem zskat mnoh kovy s istotou 5N .
Cle programu aplikovanho vzkumu na obdob 2013-2018:1. Studium proces rafinace kov metalurgickmi cestami s clem dosaen maximln mon istoty a definovan struktury vetn chemick mikro- i makrohomogenity2. Pprava kovovch monokrystal istch kov a nzkolegovanch slitin, volba tavicch agregt, optimalizace technologickch parametr, pprava orientovanch zrodk, studium zkladnch charakteristik monokrystal 3. Studium fyziklnchemickch vlastnost vysoce istch ltek a zkonitost zmn jejich vlastnost v zvislosti na chemickm sloen, koncentraci pms, krystalickch defektech a strukturnch parametrech.4. Vzkum novch typ biokompatibilnch materil pro medicnsk aplikace5. Vzkum nov typ intermetalickch kovovch slouenin pro energetick, leteck a strojrensk prmysl6. Vzkum interakce prvk ve funkn gradientnch materilech za vysokch teplot 7. Vzkum interakce vodku v progresivnch typech materil
Vzkum kovovch materil s ultrajemnozrnnou strukturou (nanostrukturou) a vvoj proces jejich ppravy
Zkladn a aplikovan vzkum
Ultrajemnozrnn a nanostrukturn materily maj mimodn elektrick, magnetick, mechanick a optick vlastnosti.
Mechanick vlastnosti kovovch materil s ultrajemnou strukturou vyhovuj H-P vztahu :
MV = so + k d-1/2
Cl projektu: pprava progresivnch materilUltra-jemnozrnnch materilNanostrukturnch materil.
Studium vvoje struktury a vlastnost ultra- jemnozrnnch materil a nanostrukturnch materil.Vzkum vlastnost a vroba nanostrukturnho titanu pro bio aplikace.Fyzikln a matematick simulace struktury a vlastnost kovovch materil.
Klov investicea) pprava nanokrystalickch materil HPT nanokrystalick materily; vz = 10-100 nm Rm = E
Parametry : F = 3 MN, MK = 20kNm, v = 0,5 3 ms-1
b) pprava ultra-jemnozrnnch materil ECAPUltra-jemnozrnn materily; vz =150 300 nm
ECAPHydraulick lisF =3 MNF = 90 105
c) Fyzikln a matematick simulace vroby progresivnch kovovch materil :
studium vvoje struktury a vlastnost kovovch materil,vvoj technologie vroby dl pro JE,predikce vlastnost kovovch materil tvench za polotepla,vvoj technologie tixotropnho tven,studium deformanho chovn novch materil.
Smr vzkumu a spoluprceKovolit, a.s.(vvoj technologie kovn)
ForSteel, s.r.o.(tven oceli za polotepla)
VTKOVICE HM (vkovky pro JE)
Timplant, s.r.o. (nanotitan)
Stejn vstupyPprava patentu - (PCT) Zpsob vroby nanostrukturnho titanovho polotovaru pro implantty.Publikace v impaktovanch asopisech.Prmyslov vzor Nstroj pro hlubok taen vysokotavitelnch kov a slitin.Pprava projekt : GAR, TAR, TIPSpoluprce s podniky.
