Informačná stránka organizácie SAV

Ústav materiálového výskumu SAV

Medzinárodné projekty

NICRE - Inovatívne Ni-Cr-Re povlaky so zvýšenou odolnosťou voči korózii a erózii pre vysokoteplotné aplikácie v energetike
Innovative Ni-Cr-Re coatings with enhanced corrosion and erosion resistance for high temperature applications in power generation industry
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.9.2017 - 31.8.2020

CERANEA - Multifunkčné hrubé povlaky keramika-grafén pre perspektívne aplikácie
Multifunctional Ceramic/Graphene Thick Coatings for New Emerging Application
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

Nízkoteplotné elektrohydrodynamické metódy na prípravu biokeramických povlakov
Low temperature electrohydrodynamic techniques used for peparation of bioceramic coatings
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sopčák Tibor
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

DURACER - Odolné keramické kompozity so supertvrdými časticami pre obrábacie nástroje so zvýšenou odolnosťou voči opotrebeniu
Durable ceramics composites with superhard particles for wear-resistant cutting tools
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.7.2018 - 30.6.2021

Príprava a charakterizácia pokročilých anorganicko-organických polymérnych hybridov pre 3D tlač
Syntesis and characterization of novel organic-inorganic polymeric hybrids for 3D printing
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan CSc.
Anotácia:Polymérna 3D tlač je v súčasnosti do značnej miery viazaná na používanie polymérnych zmesí dodávaných výrobcom tlačiarní. To však značne limituje širšie využitie 3D tlače objektov z špecifickými vlastnosťami. Primárnym dôvodom môžu byť požiadavky na biokompatibilitu, biodegradovateľnosť, zvýšené anti-korózne vlastnosti, či špecifické požiadavky na mechanické a elektrické (vodivostné) vlastnosti týchto materiálov. Predmetom navrhovaného projektu je tak syntéza a charakterizácia pokročilých polymérnych kompozitov s anorganickými plnivami uplatniteľnými v oblasti 3D tlače. Cieľom bude preskúmať vplyv veľkostnej a tvarovej distribúcie anorganických plnív na štruktúru a fyzikálno-chemické vlastnosti týchto kompozitných anorganicko-organických materiálov. Zvýšená pozornosť bude venovná modifikácii makromolekulárnej štruktúry a mikroštruktúry na rozhraní organickej a anorganickej fázy a nimi indukované zmeny makroskopických vlastností pripravených hybridných materiálov.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

WȔRTH - Príprava magneticky mäkkých kompozitov pre priemysel
Preparation of soft magnetic composites for infustrial application
Program: Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na prípravu magneticky mäkkých kompozitov na báze feromagnetického materiálu a modifikovaných polymérov. Magneticky mäkký kompozitný materiál bude perspektívne využívaný na prípravu miniaturizovaných iduktorov používaných pri vyšších teplotách.
Doba trvania: 1.9.2017 - 31.8.2020


Národné projekty

Dizajn mikroštruktúry a subštruktúry elektroocelí pre náročné aplikácie v pohonoch elektromobilov
The microstructural and substructural design of electrical steels for demanding applications in the electrical cars drives.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Petryshynets Ivan PhD.
Anotácia:Projekt sa zameriava na mikroštruktúrny a subštruktúrny dizajn vysokopevných elektrotechnických ocelí určených pre rotory a statory trakčných motorov elektromobilov a áut s hybridným pohonom. V rámci predkladaného projektu výskum bude zameraný na návrh a prípravu vysokopevných dynamo ocelí s dobrými pevnostnými a zároveň aj magnetickými vlastnosťami. Navrhovaná oceľ bude dizajnovaná tak, aby jej mikroštruktúrne a textúrne parametre vykazovali nízke wattové straty pri zaťažení vo vysokých magnetických poliach. Mechanické spevnenie bude zabezpečené ultra-jemnými precipitátmi respektíve clustermi vybraných prvkov na báze FeTiP častíc aby vyhovovalo požiadavkám pre extrémne mechanické a únavové zaťaženie v rotore trakčného elektromotora pri prudkom rozbiehaní alebo brzdení. Pre dosiahnutie zvoleného kompozitného systému bude navrhnutá sekvencia štrukturotvorných procesov.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

INJEHYB - Injektovateľné hybridné kompozitné biocementy
Injectable hybrid composite biocements
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na syntézu, prípravu a charakterizáciu modifikovaných a nových typov injektovateľných hybridných biocementov s vysokou bioaktivitou, štruktúrnou a chemickou biokompatibilitou s požadovanými vlastnosťami pre lekárske aplikácie. Uvedené typy biomateriálov budú mať široké využitie v ortopédii (liečba kostných defektov a fraktúr, spevnenie endoprotéz atď.), pri rekonštrukcii kostných poranení v tvárovej časti a ako bioaktívne adhezívne cementy v zubnom lekárstve.
Doba trvania: 1.8.2018 - 30.6.2021

Extremecer - Keramické materiály pre použitie v extrémnych podmienkach
Ceramic materials for extreme operating conditions
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.7.2016 - 30.6.2020

MiCOAT - Multikomponentné boridové a nitridové PVD povlaky pre ultravysokoteplotné aplikácie
Multicomponent boride and nitride coatings for ultrahigh temperature applications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Lofaj František DrSc.
Anotácia:Navrhovaný projekt sa zaoberá experimentálnym vývojom principiálne nových tvrdých multikomponentných nanokompozitných povlakov na báze nitridov a boridov so stabilnou štruktúrou a výbornými mechanickými vlastnosťami až do teplôt približujúcich sa 1500°C a nanášaných najnovšímí metódami vysokoionizovaného magnetrónového naprašovania. Hlavnou myšlienkou je vývoj tvrdých vysokoteplotných viackomponentných nanokompozitných povlakov vychádzajúcich z tuhých roztokov ternárnych systémov Ti-Al-N, Cr-Al-N, Ta-Al-N, V-Mo-N, TiB2, Ti-B-N, CrB2, TaB2 a pod. legovaním dodatočnými prvkami prechodových kovov s vysokou teplotou topenia (Zr, Hf, Ta, Nb, V, Mo, W, Y a pod.). Hlavným cieľom práce, ktorá je logickým pokračovaním predchádzajúceho projektu APVV-14-0173, je zvýšenie teplotnej stability štruktúry a degradácie mechanických vlastností týchto povlakov výrazne nad 1000oC prostredníctvom pochopenie mechanizmov formovania nanoštruktúr a dekompozície viackomponentných tuhých roztokov s vysokou entropiou pripravených novými depozičnými technológiami. Súčasťou projektu bude overenie experimentálnych výsledkov pomocou teoretických ab initio výpočtov.
Doba trvania: 1.8.2018 - 30.6.2021

SEMOD-75 - Nanokompozitný materiál pre balistickú ochranu
-
Program: Iné projekty
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Puchý Viktor PhD.
Doba trvania: 1.5.2019 - 31.8.2021

Nanomateriály a nanoštruktúrované vrstvy so špecifickou funkcionalitou
Nanomaterials and nanostructured layers with specific functionality
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam CSc.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

WLEDMat - Nové sklené a sklokeramické fosfory na báze hlinitanov vzácnych zemín pre aplikácie v pevnolátkových energiu šetriacich svetelných zdrojoch vyžarujúcich biele svetlo (pc-WLED diódy).
Novel glass and glass-ceramic rare-earth aluminates-based phosphors for energy-saving solid state lighting sources emitting white light (pc-WLEDs).
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Lofaj František DrSc.
Anotácia:Projekt sa zaoberá vývojom nových sklených a sklokeramických luminiscenčných materiálov na báze Al2O3 a RE2O3 pre aplikácie v LED diódach emitujúcich biele svetlo, najmä materiálov s dobrou emisiou v červenej spektrálnej oblasti s cieľom zvýšiť CRI index oproti doteraz známym luminoforom. Pripravené budú luminiscenčné materiály vo forme sklených mikroguličiek. Preskúmané budú vlastnosti nedopovaných materiálov najmä z pohľadu štruktúry aluminátových skiel v sústave Al2O3-RE2O3, použitím spektroskopických metód, termických vlastností a kinetiky kryštalizácie. Optimalizované budú podmienky kryštalizácie skiel s cieľom prípravy sklokeramických materiálov požadovaných vlastností. Detailne preštudované budú fotoluminiscenčné vlastnosti sklených a sklokeramických materiálov dopovaných iónmi vzácnych zemín a prechodných prvkov s cieľom zvýšiť emisiu luminoforov v červenej spektrálnej oblasti. Pozornosť bude venovaná vzťahom medzi luminiscenčnými vlastnosťami pripravených materiálov a ich štruktúrou a morfológiou. Vo finálnej fáze projektu budú pripravené a charakterizované PiG (Phospor in Glass) kompozitné materiály vo forme tenkých platničiek vhodných pre priamu aplikáciu na excitačný LED čip. Skonštruovaná bude LED dióda emitujúca biele svetlo s využitím excitačného LED čipu s vhodnou excitačnou vlnovou dĺžkou v NUV oblasti a pripraveného PiG kompozitu s vhodnou hrúbkou tak, aby boli dosiahnuté optimálne emisné charakteristiky.
Doba trvania: 1.8.2018 - 31.7.2022

Predikcia zvariteľnosti a lisovateľnosti kombinovaných laserom zváraných prístrihov z vysokopevných ocelí s podporou CAE systémov
Prediction of weldability and formability for laser welded tailored blanks made of combined high strength steels with CAE support
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kepič Ján PhD.
Anotácia:Zámerom tohto projektu je verifikácia techník virtuálneho inžinierstva pri navrhovaní a výrobe prototypových modelov foriem určených pre výrobu tenkostenných komponentov automobilov z kombinovaných laserom zváraných prístrihov na mieru. Aplikované techniky CAD/CAE/CAM budú verifikované na základe výsledkov získaných na fyzických modeloch vybraných tenkostenných komponentov automobilov. Jadro projektu bude spočívať v predikcii fázových a štruktúrnych parametrov laserových spojov, zvariteľnosti a lisovateľnosti kombinovaných laserom zváraných prístrihov pomocou numerických simulácií a termodynamických výpočtov s využitím moderných softvérových produktov. Verifikované metodológie predikcie zváriteľnosti a lisovateľnosti by mali prispieť k tomu, že tenkostenné komponenty automobilov budú navrhované s využitím komplexných znalostí s cieľom úspory materiálu a redukcie hmotnosti, budú prispievať k znižovaniu emisií, k skracovaniu výrobných cyklov a k znižovaniu výrobných nákladov.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

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 ovplyvnenia stavu 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

Príprava a charakterizácia pórovitých EuTbGd-MOF tenkých filmov pre luminiscenčné senzory.
Preparation and characterization of porous EuTbGd-MOF thin films for luminescent sensors.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum štruktúry pórovitých metalo-organických sieti (Ln-MOFov) na báze lantanoidov (Ln = Eu, Tb, Gd) vo forme hybridných nanomateriálov, zložených z Ln3+ katiónov a organických ligandov. Nanokryštalické tenké filmy budú pripravené jednotlivo s európiom, térbiom a gadolíniom aj ako zmiešaný EuxTbyGdz-MOF systém solvotermálnou metódou z prekurzorov, nanesených na kremíkové substráty spin-coating metódou. Určenie vplyvu koncentrácie acetátového činidla ako modulátora pri znižovaní veľkosti častíc 3D štruktúry pomôže objasniť mechanizmus fázových transformácii prebiehajúcich v jednotlivých filmoch v procese ohrevu. Okrem toho je projekt orientovaný na charakterizáciu luminiscenčných vlastností systémov. Eu3+, Tb3+ a Gd3+ luminofóry emitujúce červené, zelené a modré svetlo budú začlenené do výslednej štruktúry schopnej generovať biele svetlo. Výsledky by mohli prispieť k rozšíreniu poznatkov o pórovitých filmoch z hľadiska ich možnej aplikácie ako senzorov v elektrotechnickom priemysle.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2022

Príprava a vývoj nanokryštalického kompozitu na báze Cu určeného pre vysokoteplotné aplikácie
Preparation and development of nanocrystalline Cu-based composite for high-temperature applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Milkovič Ondrej PhD.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

AMEMAT - Rozvoj poznatkovej bázy v oblasti pokročilých kovových materiálov s využitím moderných teoretických, experimentálnych a technologických postupov
Advancement of knowledge in area of advanced metallic materials by use of up-to-date theoretical, experimental, and technological procedures
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Homolová Viera PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na zrýchlenie rozvoja poznatkovej bázy v oblasti pokročilých kovových materiálov za účasti reprezentatívnej časti aktuálnej vedeckej základne Slovenska, menovite Slovenskej technickej univerzity (STU) v Bratislave, Fyzikálneho ústavu (FÚ) Slovenskej akadémie vied (SAV) a Ústavu materiálového výskumu (ÚMV) SAV. Pri riešení projektu bude využitá špičková nedávno obstaraná prístrojová technika dostupná riešiteľským pracoviskám v univerzitných vedeckých parkoch STU v Bratislave a Trnave, ako aj vo vedeckých centrách SAV v Bratislave (FÚ) a Košiciach (ÚMV). Experimentálne orientovaný výskum bude kombinovaný s výpočtami z prvých princípov (FÚ SAV) a termodynamickými predikciami (ÚMV SAV), teda postupmi, v ktorých dosiahli riešiteľské pracoviská z SAV svetové uznanie. Tematicky pôjde o teoretické a experimentálne štúdium pokročilých kovových materiálov hlavne z hľadiska fázových rovnováh a tvorby nových resp. spresňovania už existujúcich fázových diagramov,charakterizovania kryštálových štruktúr neznámych a málo preštudovaných komplexných fáz, elektrochemických a katalytických vlastností povrchov, ako aj inovácií v oblasti prípravy tenkých vrstiev, povlakov a pások. Očakávané výsledky budú postupne publikované v relevantných vedeckých časopisoch, použité riešiteľmi projektu v pedagogickom procese, prípadne konzultované so zástupcami výrobného sektora s cieľom transferu technologických poznatkov do praxe. Všetky riešiteľské pracoviská majú obrovské skúsenosti s propagáciou vedy, ktoré chcú využiť a naďalej rozvíjať aj v rámci projektu.
Doba trvania: 1.7.2016 - 30.6.2020

SBIOMAT - Spekané biologicky odbúrateľné kovové materiály
Sintered biodegradable metallic materials
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam CSc.
Doba trvania: 1.7.2017 - 31.12.2020

Štúdium javu tvarovej pamäti a príbuzných javov v keramických systémoch.
Study of shape memory effect and related phenomena in ceramics.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Vojtko Marek PhD.
Anotácia:Predkladaný projekt sa bude zaoberať možnosťou uplatnenia sa javu tvarovej pamäti v keramických systémoch. V poslednej dobe boli publikované práce, ktoré ukazujú, že aj keramika môže vykazovať pamäťové vlastnosti, podobne ako kovové systémy, príp. polyméry. To by umožňovalo využitie tohto javu aj pri vyšších teplotách. A keďže, mechanizmy uplatňujúce sa pri jave tvarovej pamäti, sú podobné , ako mechanizmy, uplatňujúce sa pri procese transformačného zhúževnatenia keramiky, je predpoklad, že štúdium tejto problematiky ma potenciálny praktický prínos aj v tejto oblasti.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

eCHALCO - Štúdium procesov vyvolaných elektrónovým zväzkom a elektromagnetickým žiarením v chalkogenidových sklách
Investigation of phenomena induced by electron beam and electromagnetic radiation in chalcogenide glasses
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Lofaj František DrSc.
Anotácia:e-CHALCO projekt je zameraný na štúdium interakcie elektrónového zväzku a elektromagnetického žiarenia s povrchmi chalkogenidových skiel. V spomenutej oblasti sme nedávno publikovali práce, ktoré vedú k fundamentálnemu pochopeniu javov, ktoré v týchto materiáloch vyvoláva lokálne deponovanie elektrického náboja a interakcia so svetlom. V predkladanom projekte plánujeme ďalej systematicky a hlbšie študovať lokálne indukované efekty pri pertrubácii týchto materiálov, ktoré možu viesť k lokálnej deformácii, zmene chemického zloženia, fázovým prechodom a kumulácii náboja pomocou najmodernejších mikroskopických, spektroskopických a difrakčných metódík. Takisto sa zameráme na vyšetrovanie vplyvu experimentálnych parametrov ako napríklad perióda mriežky, urýchľovacie napätie, hrúbka vrstvy, zloženie skla na pozorované efekty. Možnosti prípravy mezoskopických a nanoskopických štruktúr povedie k novým aplikáciám týchto materiálov v oblastiach nanotechnológií napríklad pri príprave nanoemiterov, sónd pre rastrovacie sondové mikroskopie, katalýze a v technológiách pre zápis a uchovanie informácií.
Doba trvania: 1.8.2018 - 31.7.2022

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

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 intenzitu deformačnej 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

HECC - Viackomponentné keramické povlaky s vysokou entropiou pripravené iónovým naprašovaním
Multicomponent high entropy ceramic coatings prepared by ionized sputtering (HECC)
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Lofaj František DrSc.
Anotácia:Predkladaný projekt sa zaoberá pochopením tvorby štruktúry najnovších multikomponentných keramických povlakov s vysokou entropiou s nadštandardnými vysokoteplotnými mechanickými vlastnosťami naprašovaných metódami typu HiPIMS a HiTUS za účelom pochopenia vzťahov medzi parametrami depozície a výslednými vlastnosťami týchto povlakov s cieľom kontroly a zlepšenia ich mechanických a tribologických vlastností pri zvýšených teplotách. Základom na prípravu keramických povlakov budú štvor- a viackomponentné vysoko-entropické kovové zliatiny na báze Hf, Zr, Ta a Nb, z ktorých budú reakčným naprašovaním v atmosfére s prídavkami dusíka a uhľovodíkov, príp. kodepozíciou bóru, pripravené vysoko-entropické keramické povlaky na báze nitridov, karbidov, resp. boridov.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

Vplyv kontinuálneho a pulzujúceho kvapalinového prúdu na mikroštruktúru, vlastnosti a integritu v materiáloch.
Effect of continual and pulsating fluid jet on microstructure, properties and integrity on materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Hvizdoš Pavol CSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na experimentálne pozorovanie a posudzovanie interakcie kontinuálneho a pulzujúceho kvapalinového prúdu s nosnou frekvenciou 20 kHz s materiálom. Energia vodného prúdu v mieste pôsobenia uvoľňuje hmotu a spôsobuje pružnú alebo plastickú deformáciu, čím iniciuje dynamické fyzikálne javy. Tieto javy sa prejavujú vo forme periodických, spojitých, ale nehomogénnych prejavoch vibračnej a akustickej emisie a ich následnými dynamickými prejavmi v širokom frekvenčnom spektre. Prebiehajúci dezintegračný proces, deformuje vlnu – mení jej tvar. Analýzou zmeny tvaru vlnenia je možné identifikovať deje v pružnej a plastickej oblasti. Časovým priebehom dynamického signálu sa umožní kontrola procesu interakcie vodného prúdu materiálom s následkom na zlepšenie mechanickej odolnosti povrchovej vrstvy, zhutnenie, riadenú zmenu mikroštruktúry, eliminovať delamináciu a zvyškové napätia.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

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: RNDr. Hvizdoš Pavol CSc.
Doba trvania: 1.7.2019 - 30.6.2022

VIFKDBB - Výskum inovatívnych foriem liečenia kostných defektov prepojením bioaktívnych biomateriálov s autológnymi rastovými faktormi
Research of innovative forms treatment of bone defects by joining bioactive biomaterials and autologous growth factors
Program: ŠPVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír PhD.
Anotácia:Súčasnosť predstavuje potreby pre skvalitnenie života človeka, jeho aktivít v pracovnom a spoločenskom uplatnení. Pokroky v oblasti základného výskumu napomáhajú svojimi progresívnymi vstupmi pre možnosti aplikácie materiálov v živých systémoch. Degeneratívne, deštruktívne ochorenia postihujúce tvrdé tkanivá, poškodzujú skelet živých systémov zvierat a človeka. V súčasnom období sú biologické, kompozitné a biodegradovateľné materiály v nedostatočnej kvalite. Vytvárajú ideálne podmienky k účelom rekonštrukcie a regenerácie kostných tkanív. V projekte tieto medzery plánujeme doplniť základným výskumom nových materiálov s vysokou hodnotou biologicky kompatibilných, biodegadovateľných , ktoré budú účinne kompatibilné budú dopĺňať liečebné medicínske postupy. Základným výskumom plánujeme vytvoriť materiálne substancie v rôznej štruktúry, rôzneho druh, zloženia na podporu regeneratívnych kostných procesov v živom organizme.Po vývoji biomateriálov v animálnom experimente získame odozvu živého organizmu, predklinickým sledovaním výskumu aplikačnými metódami a humánnym experimentom zavedením novej metodiky liečby poškodených tkanív cieľom plne prinavrátiť plne kvalitný a funkčný bioaktívny priestor poškodeného organizmu.Výsledky budú prvotinou v Slovenskej republike a EU a ich využitie bude možno využívať pre skvalitnenie života.
Doba trvania: 15.12.2018 - 14.12.2021

Výskum progresívnych metód úpravy práškových zliatin určených na prípravu magneticky mäkkých kompozitov
Investigation of the progressive powder processing methods designated for fabrication of the soft magnetic composite
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan CSc.
Anotácia:Špičkové práškové magneticky mäkké materiály sa vyznačujú obmedzenou lisovateľnosťou limitovanou tvarom, veľkosťou častíc a schopnosťou plastickej deformácie. Zlepšenie lisovateľnosti sa dosahuje aditívami, ktoré v prípade magneticky mäkkých zliatin degradujú magnetické a elektrické vlastnosti vyrobeného kompozitu. Zámerom projektu je preskúmať progresívne metódy úpravy práškových zliatin so zameraním na modifikáciu častíc a tvorbu dielektrických vrstiev na ich povrchu. Motiváciou modifikácií je zlepšenie lisovateľnosti a zvýšenie elektrického odporu práškových zliatin a tým zlepšenie funkčných a mechanických vlastností z nich vyrobených kompozitov. Projekt prispeje k zhodnoteniu fyzikálnych a technických možností modifikácie kovových práškov s využitím mikrovlnného žiarenia a elektrického poľa s vysokou intenzitou. Je možné očakávať, že budú pripravené práškové materiály s fyzikálnymi a technologickými vlastnosťami využiteľnými pri výrobe magneticky mäkkých kompozitov prípadne ich spracovaní 3D tlačou.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

FOROPTIMAT - Výskum vplyvu inovácií postupov výroby na životnosť nástrojov a komponentov lesných mechanizmov
Research on the impact of process innovation on lifespan of forestry machinery tools and components
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Džupon Miroslav PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum vplyvu inovácií technologických postupov výroby na životnosť pracovných nástrojov a komponentov lesných mechanizmov. Počas riešenia projektu bude vypracovaná komplexná analýza súčasného stavu používaných pracovných nástrojov a komponentov z hľadiska materiálového a technologického. Na nástrojoch a komponentoch bude urobená FEM analýza za účelom zistenia napäťovo-deformačného stavu, na vzorkách analýza stavu materiálu z hľadiska fyzikálnych vlastností, mikroštruktúry, mechanických vlastností a odolnosti proti abrazívnemu opotrebeniu. Na základe výsledkov budú navrhnuté a na vzorkách aplikované inovačné postupy technológie výroby a postupy povrchových úprav exponovaných funkčných plôch, ktoré majú zaručiť zvýšenie ich funkčnej životnosti. Na skúšobných vzorkách sa zároveň pre porovnanie zopakujú rovnaké experimentálne skúšky. Na základe dosiahnutých výsledkov bude uskutočnený výber najvhodnejších inovačných postupov, ktoré budú aplikované na nástroje a komponenty lesníckych mechanizačných prostriedkov a odskúšané v prevádzkových podmienkach lesného hospodárstva. Je predpoklad, že realizácia výsledkov aplikovaného výskumu zvýši životnosť nástrojov a komponentov lesných mechanizmov, čím sa znížia náklady na ich údržbu a nákup.
Doba trvania: 1.7.2017 - 31.12.2020

Inotech - Využitie inovatívnych technológií obnovy funkčných plôch foriem na výrobu odliatkov pre automobilový priemysel
The utilization of innovative technology for repair functional surfaces of mold casting dies for castings in automotive industry
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Džupon Miroslav PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na zvýšenie technickej životnosti tvarových dielov foriem a jadier pre tlakové odlievanie zliatin hliníka určených pre automobilový priemysel. Zvýšenie životnosti foriem sa dosiahne využitím inovatívnych technológií obnovy ich tvarových funkčných plôch. Ako renovačné technológie budú využité technológie navárania funkčných plôch nástrojov v kombinácii s PVD a PE-CVD povlakmi z nových progresívnych nanomateriálov na báze TiAlN, CrAlN a TiB. Experimentálne bude overená efektívnosť lokálnej tepelnej expozície renovovaných a pôvodných povrchov foriem laserom ako metóda predúpravy pred PVD, resp. PE CVD povlakovaním. Aplikačný potenciál projektu spočíva v znížení nákladov na údržbu foriem, v šetrení materiálových zdrojov a vo zvýšení produktivity a spoľahlivosti procesu výroby hliníkových odliatkov.
Doba trvania: 1.7.2017 - 30.6.2020

Vývoj nano/mikrovlákien na báze oxidov kovov metódou elektrostatického zvlákňovania pre špeciálne technické aplikácie
Development of nano/microfibers based on metal oxides by needle-less electrospinning for special technical applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Múdra Erika PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum prípravy rôznych typov oxidických nano/mikrovlákien na báze Ti, Zn a Sn. V závere má presne definovať viacstupňovú prípravu vlákien pre špeciálne technické aplikácie. Sledovaných bude niekoľko parametrov prípravy vlákien: základné procesné podmienky zvlákňovania, vplyv stabilizácie, kalcinácie a modifikované spracovania prekurzorov. Projekt sa sústreďuje na nanovlákenné systémy vyrobené relatívne novou, finančne nenáročnou a pritom produktívnou metódou, u ktorých sa očakáva veľký potenciál v oblasti solárnych aplikácií. Prínosom projektu je zodpovedanie vzťahov medzi podmienkami prípravy, formovaním mikroštruktúry a vybranými funkčnými vlastnosťami vyvíjaných nanovlákien a má všetky predpoklady posunúť hranice poznania prípravy daných vlákien smerom k reálnym produkčným možnostiam. Cieľom projektu je na základe získaných výsledkov predikovať aplikačné možnosti študovaných materiálov v praxi, a zároveň nastaviť podmienky samotnej výroby nanovlákenných vrstiev v priemysle.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

BiAll - Vývoj nových biodegradovateľných kovových zliatin určených pre medicínske a protetické aplikácie
Development of new biodegradable metal alloys for medical and prosthetic applications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: 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. Kovové sklá na báze bioabsorbovateľných prvkov sú zaujímavé unikátnou kombináciou nízkej mernej hmotnosti (len ~58 % Al a 90 % Mg), modulmi pružnosti a tvrdosťami blízkymi hodnotám ľudských kostí a s pevnosťami nad 300 MPa. 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, výskumu, ktorý patrí medzi najkomplikovanejšie typy experimentálno-teoretického výskumu v oblasti materiálového výskumu a fyziky tuhých látok. Máme ambíciu realizovať aj veľmi náročné experimenty využívajúce XFEL rtg. laser na štúdium dynamiky tuholátkových systémov femtosekundovým vzorkovaním metódou rtg. fotokorelačnej spektroskopie XPCS. Ciele projektu sú ambiciózne, ale reálne a pri ich napĺňaní sa využijú tie najpokročilejšie metódy využívané v materiálovom výskume. Zárukou ich splnenia sú však predchádzajúce skúsenosti riešiteľského kolektívu, potvrdené viac ako 70 vedeckými prácami publikovanými vo vedeckých časopisoch ako Nature Physics, Physical Review Letters, Applied Physics Letters a pod.
Doba trvania: 1.8.2018 - 30.6.2021

Vývoj nových biodegradovateľných kovových zliatin určených pre medicínske aplikácie
Development of new biodegradable metal alloys for medical applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: 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

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

BMREBCO - Vývoj REBCO supravodičov pre biomedicínske aplikácie
Developmnt of REBCO superconductors for biomedical applicatios
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.8.2018 - 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 na využití 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 optimalizáciou deformačného 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

PyrMat - Vývoj žiaruvzdorných pyrochlórnych fáz pre vysokoteplotné aplikácie neeoxidovej keramiky
Development of refractory pyrochlore phases for high temperature applications of non-oxide ceramics
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.7.2018 - 30.6.2022

ZELASHYK - Zvyšovanie efektívnosti lisovania a spájania dielov hybridných karosérií
Increasing the efficiency of forming and joining parts of hybrid car bodies
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Džupon Miroslav PhD.
Anotácia:Súčasné obdobie je charakteristické neustálym tlakom na znižovanie emisií produkovaných automobilmi. Jednou z možných ciest znižovania množstva emisií produkovaných automobilmi je znižovanie hmotnosti karosérií. Cestou pre zníženie hmotnosti automobilu je koncept hybridnej karosérie, kde sa využívajú rôzne druhy materiálov na báze ľahkých zliatin, kompozitných materiálov a vysokopevných oceľových plechov. Riešenia spojené s takýmito návrhmi hybridných konštrukcií karosérií musia byť adresované jednak do oblasti tvárnenia a jednak do oblasti následného spájania týchto dielcov multi-materiálovej koncepcie. Zámerom projektu je optimalizácia podmienok lisovania plechov z hliníkových zliatin a vysokopevných oceľových plechov s cieľom zvýšiť efektivitu procesu. Na základe výsledkov analýzy napäťovo-deformačných stavov na výliskoch bude navrhnutá zodpovedajúca technológia spájania. Predpokladaným výstupom bude porovnanie pevnosti a únosnosti spojov plechov po rôznych veľkostiach deformácií a po pretvorení rôznymi napäťovo-deformačnými stavmi. Budú stanovené efektívne a inovatívne metódy spájania hliníkových a vysokopevných oceľových plechov po rôznych veľkostiach deformácií a po pretvorení rôznymi napäťovo-deformačnými stavmi. Výsledky získané optimalizáciou procesov spájania materiálov zo železných a neželezných materiálov umožnia zvýšiť pevnosť týchto spojov.
Doba trvania: 1.7.2018 - 31.12.2021

Celkový počet projektov: 38