Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Laboratoře čistých kovů a speciálních materiálů Prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc. Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace FMMI Laboratoře čistých.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Laboratoře čistých kovů a speciálních materiálů Prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc. Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace FMMI Laboratoře čistých."— Transkript prezentace:

1 Laboratoře čistých kovů a speciálních materiálů Prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc. Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace FMMI Laboratoře čistých kovů a speciálních materiálů Prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc. Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace FMMI

2 Výzkumný projekt: “Vývoj a optimalizace nových technologií přípravy vysoce čistých materiálů, speciálních kovových slitin a intermetalických sloučenin s definovanou strukturou a fyzikálními vlastnostmi pro aplikace v elektronice, medicíně, strojírenském a chemickém průmyslu“  Garanti: Prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.,  Prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.

3 Laboratorní vybavení:  Vysokoteplotní indukční vakuová pec se studeným kelímkem  Laboratorní zařízení pro přípravu monokrystalů Czochralského metodou  Elektronová pec pro rafinaci kovů a přípravu monokrystalů  Zařízení na usměrněné tuhnutí kovů a slitin  Zařízení na indukční vakuové tavení a rozstřikování práškových kovů  Plazmová pec s vertikálním krystalizátorem

4 Laboratorní vybavení:  Zařízení na indukční odstředivé lití Ti, TiAl, NiAl, NiTi "Super Vac"  Laboratorní zařízení pro rychlé kalení vzorků  Vysokoteplotní vakuová pec pro žíhání vzorků do teploty 2200°C  Zařízení na dělení a úpravu vzorků, elektrojiskrová drátová řezačka  Analyzátor vodíku

5 Electron beam zone melting in high vacuum floating method

6 Plasma metallurgy

7 Czochralski method (CZ) 1 - držák zárodku, 2 - zárodek, 3 - místo natavení, 4 - "krček", 5 - rozšíření krystalu, 6 - krystal, 7 - kelímek, 8 - tavenina

8 Induction centrifugal casting unit Titanium, Titaniumaluminides, Gold, Platinum, Superalloys, (max. casting weight 2 kg Ti)

9 Chamber Furnaces, Retort & Vacuum Furnaces. More than Heat 30 to 3000°C. Effective volumes from 5 to 600 liters T max 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

10 Hydrogen Determinator Max wt. ppm H 2

11 Základní směry projektu Start-up : - Vybudování komplexu moderních metalurgických zařízení pro přípravu vysoce čistých kovových krystalických, speciálních slitin a progresivních materiálů - Vývoj a optimalizace technologie zonálního tavení (metoda Floating zone) pro přípravu monokrystalů vysokotavitelných kovů a jejich nízkolegovaných slitin - Vývoj a optimalizace technologie směrové krystalizace niklových a titanových slitin. - Vývoj, příprava a optimalizace slitin a intermetalických sloučenin na bázi Ni-Al, Ti-Al a Ti- Ni. legovaných dalšími prvky modifikující užitné vlastnosti - Vývoj a příprava nekonvenčních slitin procesem plazmového tavení ve vertikálním krystalizátoru. - Příprava kovových materiálů s definovanými fyzikálními a strukturními parametry a studium jejich charakteristik z hlediska aplikačního výstupu. Technologické zpracování těchto materiálů tvářecími postupy. - Příprava materiálů s novými užitnými vlastnostmi a zvýšenou životností v extrémních podmínkách. - Optimalizace krystalizačních procesů za účelem strukturní a chemické homogenity krystalických vysokoteplotních a magnetických materiálů. - Vývoj nových typů bezolovnatých pájek (HISOLD) pro elektroniku, výměníky tepla, automobilový průmysl apod. - Rozpracování nových a zdokonalení stávajících technologií přípravy vysoce čistých krystalů s cílem získat mnohé kovy s čistotou 5N.

12 Cíle programu aplikovaného výzkumu na období : 1. Studium procesů rafinace kovů metalurgickými cestami s cílem dosažení maximálně možné čistoty a definované struktury včetně chemické mikro- i makrohomogenity 2. Příprava kovových monokrystalů čistých kovů a nízkolegovaných slitin, volba tavicích agregátů, optimalizace technologických parametrů, příprava orientovaných zárodků, studium základních charakteristik monokrystalů 3. Studium fyzikálně–chemických vlastností vysoce čistých látek a zákonitostí změn jejich vlastností v závislosti na chemickém složení, koncentraci příměsí, krystalických defektech a strukturních parametrech. 4. Výzkum nových typů biokompatibilních materiálů pro medicínské aplikace 5. Výzkum nový typů intermetalických kovových sloučenin pro energetický, letecký a strojírenský průmysl 6. Výzkum interakce prvků ve funkčně gradientních materiálech za vysokých teplot 7. Výzkum interakce vodíku v progresivních typech materiálů

13 Výzkum kovových materiálů s ultrajemnozrnnou strukturou (nanostrukturou) a vývoj procesů jejich přípravy

14 Základní a aplikovaný výzkum  Ultrajemnozrnné a nanostrukturní materiály mají mimořádné elektrické, magnetické, mechanické a optické vlastnosti.  Mechanické vlastnosti kovových materiálů s ultrajemnou strukturou vyhovují H-P vztahu : MV =  o + k d -1/2

15

16 Cíl projektu:  příprava progresivních materiálů  Ultra-jemnozrnných materiálů  Nanostrukturních materiálů.  Studium vývoje struktury a vlastností ultra- jemnozrnných materiálů a nanostrukturních materiálů.  Výzkum vlastností a výroba nanostrukturního titanu pro bio aplikace.  Fyzikální a matematická simulace struktury a vlastností kovových materiálů.

17 Klíčové investice  a) příprava nanokrystalických materiálů – HPT ◦ nanokrystalické materiály; v z = nm R m   Parametry : F = 3 MN, MK = 20kNm, v = 0,5 – 3 ms -1

18  b) příprava ultra-jemnozrnných materiálů – ECAP ◦ Ultra-jemnozrnné materiály; v z =150 – 300 nm  ECAP Hydraulický lis F =3 MN  = 90 – 105°

19  c) Fyzikální a matematická simulace výroby progresivních kovových materiálů : ◦ studium vývoje struktury a vlastností kovových materiálů, ◦ vývoj technologie výroby dílů pro JE, ◦ predikce vlastností kovových materiálů tvářených za polotepla, ◦ vývoj technologie tixotropního tváření, ◦ studium deformačního chování nových materiálů.

20  Směr výzkumu a spolupráce  Kovolit, a.s. (vývoj technologie kování)  ForSteel, s.r.o. (tváření oceli za polotepla)  VÍTKOVICE HM (výkovky pro JE)  Timplant, s.r.o. (nanotitan) Tvar výkovků ze slitin : hliníku - hořčíku

21  Stěžejní výstupy  Příprava patentu - (PCT) „ Způsob výroby nanostrukturního titanového polotovaru pro implantáty“.  Publikace v impaktovaných časopisech.  Průmyslový vzor „ Nástroj pro hluboké tažení vysokotavitelných kovů a slitin“.  Příprava projektů : GAČR, TAČR, TIP  Spolupráce s podniky.


Stáhnout ppt "Laboratoře čistých kovů a speciálních materiálů Prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc. Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace FMMI Laboratoře čistých."

Podobné prezentace


Reklamy Google