Ústav fyziky materiálů
Akademie věd České republiky, v.v.i
Věda a výzkum na Ústavu fyziky materiálů
Fyzika ve firmě, 23. května 2012
Jiří Svoboda Tomáš Záležák
Co je v.v.L?
Veřejná výzkumná instituce dle zákona č. 341/2005 sb.:
• provádí výzkum, zajišťuje infrastrukturu výzkumu,
• je zřizována státem (vláda, kraj, AV ČR),
• je placena z veřejných prostředků,
• výsledky výzkumné činnost jsou veřejně dostupné,
• má předepsanou organizační strukturu (viz dále).
Struktura ÚFM
DOZORCI RADA
RADA INSTITUCE
SHROMÁŽDĚNI VĚDECKÝCH PRACOVNÍKŮ
ŘEDITEL
I
ZÁSTUPCE ŘEDITELE
I
ODD. CEITEC UFM
I
ODD. MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ
I
ODD. STRUKTURY
1
skupina transportních a magnetických vlastností
skupina pokročilých kovových materiálů a kompozitu
skupina creepu kovových materiálů
skupina pokrokových vysokoteplotních materiálů
1
skupina struktury fází
a termodynamiky
skupina elektrických a magnetických vlastností
skupina vysokocyklové únavy
skupina nízkocyklové únavy
1
TECHNICKOHOSPODÁŘSKÉ ODDĚLENÍ
1
skupina informačních technologií
servisní skupina
1
uctarna
dílny
skupina křehkého lomu
Skupina vysokocyklové únavy
Skupina je zaměřena zejména na
• únavové a únavově-creepové chování krystalických a polykrystalických super-slitin,
• únavové vlastnosti ultra-jemnozrnných materiálů,
• vliv středního napětí na cyklickou napěťově-deformační odezvu a únavovou životnost součástí,
• vliv vrubů a trhlin na únavovou a únavově-creepovou životnost součástí.
Skupina vysokocyklové únavy
Skupina je zaměřena zejména na
• určování parametrů biaxiality ve vrcholu trhliny za pomoci metody konečných prvků,
• aplikace dvouparametrové lomové mechaniky při analýze chování trhlin a vrubů,
• lomovou mechaniku kompozitních materiálů.
Skupina vysokocyklové únavy
Technika a vybavení laboratoří:
• servohydraulické systémy Zwick/Roell Amsler MC25, tlak-tah
• rezonanční systém Amsler 10 HFP 1478, 100 kN, tlak-tah,
• rezonanční systém Amsler 2 HFP, 20 kN, tlak-tah, pro teploty do 600°C,
• rezonanční systém Fractronic 7801, 100 kN, tlak-tah pro teploty do 800°C;
• rezonanční systém Cracktronic 8024, 70N/m, ohyb,
• rezonanční systém Schenck PVQ, 60 kN, tlak-tah,
• servohydraulický systém Shimadzu 10 kN,
• pracovní stanice pro výpočty metodou konečných prvků.
Skupina vysokocyklové únavy
Prováděné zkoušky:
• vysokocyklová únava (104 - 107 cyklů) - experimentální odhad závislosti počtu cyklů do lomu na amplitudě napětí, odhad rychlosti šíření únavové trhliny,
• pozorování lomových povrchů, kvantitativní vyhodnocení defektů, efekt koncentrace napětí na únavovou dobu života,
• numerické simulace šíření trhlin v konstrukčních materiálech,
• popis lomového chování vrstevnatých a kompozitních materiálů.
Skupina vysokocyklové únavy - spolupráce s průmyslem
Predictive Methods for Combined Cycle Fatigue in Gas Turbine Blades
Projekt PREMECCY je součástí 6. rámcového programu EU. Konsorcium projektu sestává z 15 partnerů ze 7 zemí EU. Koordinátorem projektu je Rolls-Royce UK.
63
Skupina vysokocyklové únavy - spolupráce s průmyslem
A Novel Concept for Lifetime and Safety Assessment of PE Pressure Pipes for Arbitrary Installation Conditions
•HV
OMV
QVGW
ÖSTERR EľCHISC HE VEH El NK5 UNG FÜR DAJ GAS- UNO WASSERFACH
Projekt zastřešuje Odborné středisko pro polymery v Leobenu (Rakousko) v rámci projektu KP|US programu rakouského Ministerstva dopravy, inovací a technologie s účastí univerzity v Leobenu, AGRU Kunststofftechnik, Borealis Polyolefine, ÖMV Exploration & Production, Österreichische Vereinigung für das Gas und Wasserfach a SABIC Europe (Holandsko).
Skupina nízkocyklové únavy
Pozorování: vzorek (součástka, konstrukce) může být poškozen nebo i zlomen, pokud na něj působí opakované zatížení. Toto zatížení může být překvapivě malé, např. 50 % meze kluzu u tahové zkoušky.
Únava materiálů: postupné hromadění „poškození" materiálu pod účinkem časově proměnných sil, které vede ke vzniku trhliny, jejímu šíření a event. finálnímu lomu. Podílí se na až 80 % provozních havárií.
a)
Skupina nízkocyklové únavy
Studium fyzikálních mechanismů při p
• plastickou deformaci vzorku,
• vznik povrchového reliéfu,
• iniciaci povrchových trhlin,
• růst trhlin a finální lom.
Tyto mechanismy se odehrávají na marní úrovni a jsou úzce spjaté s rostrukturou materiálu.
í opakovaných sil způsobujících:
Skupina nízkocyklové únavy
Některé oblasti výzkumu:
• výzkum mechanismů poškození u materiálů určených pro vysokoteplotní aplikace (superslitiny, TiAl, ODS oceli),
• vývoj speciálních ocelí pro jadernou fúzi,
• detailní výzkum vývoje povrchového reliéfu vedoucího ke vzniku trhlin u nerezavějící oceli 316L (AFM mikroskopie),
• deformačně indukovaná martenzitická přeměna u austenitických ocelí cyklicky deformovaných za nízkých teplot (TEM, SEM),
• kinetika růstu trhlin u laminátních AI kompozitu určených pro letecký průmysl, spolupráce s GE Aviation na vývoji leteckého motoru.
Skupina nízkocyklové únavy
Experimentální vybavení:
• servohydraulické zatěžovací stroje od firmy MTS, umožňující provádění únavových zkoušek:
-při řízení síly, přemístění pístu nebo deformace měřené přímo na vzorku.
-Libovolný průběh zatěžování včetně simulování reálného průběhu působících sil (např. průběh sil působících na podvozek při přistání letadla).
-Teploty zkoušek od -196°C do 1200°C.
-Max. frekvence 50-100 Hz, reálně lze tedy dosáhnout cca 107 cyklů.
-Max. síla 100 kN (makroskopické vzorky).
-Možnost sledovat růst trhlin na vzorku upnutém do stroje (světelný mikroskop s velkou ohniskovou vzdáleností).
Skupina nízkocyklové únavy
Experimentálni vybavení:
• Testovací stroj MTS Tytron pro miniaturizované zkoušky:
-Max. síla 250N. -Kmitočet 50 Hz.
Intenzivní využívání metod pro charakterizaci mikrostruktury, zejména elektronové mikroskopie.
Skupina křehkého lomu
1. Mechanika a mikromechanismy lomu v moderních kovových materiálech.
• křehký lom ocelí - nízkoteplotní křehkost, degradační procesy, mechanismy zkřehnutí,
• vliv rychlosti zatěžování, constraintu na čele trhliny na mikromechanismy lomu,
• štěpný lom a jeho fyzikální podstata,
• intermetalika (TiAl) - lomové chování a podstata křehkosti při pokojových a mírně zvýšených teplotách,
• výpočty metodou konečných prvků (kohesní modely, víceúrovňový přístup).
Skupina křehkého lomu - ocelové materiály
ODS oceli
Oxide dispersion strengthtened, 14-18% Crferritické oceli),
• žárupevné,
• radiačně stabilní,
• částice Y203.
Materiály pro fúzní reaktory
RAFM oceli
Reduced Activation Ferritic Mar-tensitic 9-12% Cr oceli
• nízká úroveň ind. radioaktivity,
• nízká koncentrace nečistot.
Vliv mikrostruktury na lomové chování.
Fyzikální základy mikromechanismů kontrolujících křehkost.
Transferabilita lomově mechanických dat.
Skupina křehkého lomu 2. Porušování pokrokových materiálů (převážně křehkých).
• vztahy mezi lomovými mikromechanismy a makroskopickými lomovými charakteristikami,
• charakterizace dějů na čele trhliny ve vztahu k lokálním lomovým parametrům,
• odolnost vůči lomu keramik, intermetalik a kompozitu s křehkou matricí za různých podmínek tepelné expozice, zvýšených teplot apod.
Skupina křehkého lomu - keramické materiály
Zkoušky lomové houževnatosti
F
Skupina křehkého lomu - kompozitní materiály
Analýza lomového chovaní vláknových kompozitu s keramickou matrici
600
500
400
300
200
100
1/ 2
iimeasured
t = 2 MPa; m = 3.5 x = 6 MPa; m = 2.5
0 0.1 0.2
deflection [ mm ]
0.3
OJ
E co
50
40 h
30 h
CĹ
Ž 20
Cl
Cl
*   10 h
o
"I-'-1-1-1-r
a0f = 2750 -
a0f = 2500 ------
a0f = 2250 ---
F = 358 M - "
■t-1-1-r
31J5J1- - -h 278.fl
200 N/-150 N.
100J1 50 N
i---'---1
j_L
C\l
E
CD
50
40 h
30 h
q:
7= 20 -
CL
CL
"t-r
x = 8 x=6 x=4
n 1
F = 393 N - -
353 N _ - - -[ 336 hL~ - - - "
200 „ 150 N
H * l0K-<-----
i---.---t
j_L
J00N
_5_0_N L_i_
0.8
1.0 1.2 1.4
a - a0 [ mm ]
1.6
1.8
0.8
1.0 1.2 1.4 1.6
a - a0 [ mm ]
1.8
Skupina křehkého lomu - kompozitní materiály Uhlíková matrice s čedičovými vlákny
Skupina křehkého lomu - kompozitní materiály
Tahové zkoušky a modelování keramických pěn
Biokompatibilní aplikace, filtry na roztavené kovy apod.
Skupina křehkého lomu - kompozitní materiály
Tahové zkoušky a modelování keramických pěn
Biokompatibilní aplikace, filtry na roztavené kovy apod.
Skupina křehkého lomu - kompozitní materiály
Tahové zkoušky a modelování keramických pěn
Biokompatibilní aplikace, filtry na roztavené kovy apod.
Č as [s] Čas [s]
Skupina křehkého lomu - kompozitní materiály
skleněná matrice + V-částice
částicemi zpev. kompozit mechanismy zpevnění
1 MPa-m1/2
skleněná matrice + Al203
částicemi zpev. kompozit vlastnosti za t teplot
~2MPa-m1/2
dvousložkový kompozit )dolává teplotním cyklům
spinel
neprůstřelné sklo lom/mikfomechanismus
1 - 2 MPa • m1/2
mechanismy zpevnění lomové chování komp. systémů odezva na dynamické zatížení vlastnosti za vysokých teplot odolnost proti teplotním šokům odolnost proti cyklickým t. šokům zacelování trhlin
vlákny zpevněný kompozit zpevnění, teplotnNstálost
AI203/SiC nanočástice
nanomatenaly zacelování trhlin
pěna z bioskla
biokompatibilní s apěťové vlast
cordierit + mulit
5 M Pa • rrf
uhlíková matrice + čedičová vlákna     vlákna ze skla/ZrCVC
Skupina pokrokových vysokoteplotních materiálů
Skupina je zaměřena na:
• creepová pevnost pokročilých 9-12%Cr ocelí,
• mikrostruktura, vlastnosti a aplikace 7-TiAI intermetalik,
• odhad creepového poškození a metody předpovědí doby života,
• návrh a creepové vlastnosti kompozitu s kovovou matrici,
• creepové chování ultrajemnozrnných kovů a slitin připravených metodou protlačování v pravoúhlém kanálu (ECAP),
• vlastnosti niklových superslitin za vysokých teplot,
• modelování mikrostrukturních dějů a vysokoteplotních vlastností pokrokových materiálů.
Skupina pokrokových vysokoteplotních materiálů Tvarově paměťové NiTi slitiny
Indukční tavení tvarově paměťových NiTi slitin v Y203, které se zabývá posouzením vhodnosti daného kelímku pro přípravu těchto funkčních slitin.
Výzkum termoelastické martenzitické transformace v NiTi slitinách.
Vliv velikosti zrna, vliv atmosféry během tepelného zpracování (rozpouštěcí žíhání, stárnutí).
Martenzitická
vysoko
*hánl. dve orientac
ma^nzitu B19>
Vně^ napět
im.
mikr°struktuň
e T'-50,43N>
Po
Skupina pokrokových vysokoteplotních materiálů
Transformace krystalové mřížky poznáme na DSC křivkách (ochlazování vzorku)
0,4		900°C/15min - Ar.
		-
1 0,2		-
heat		
n n		
0 .4
0.2
-60      -40      -20       0        20 40 temperature [°C]
jednokroková transformace B2 -> B19'
1     I     1     I 1 " J	
............	
■ 6 0 -40 - 2 0 0 2 0 4(
te m p e ra ty re [°C ]
dvoukroková transformace B2 -> R -> B19'
.2 -
-i-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1—
4 5 0 ° C /1 h ■ A ii
J_i_I_i_I_i_I_i_I_i_L
60 -4 0 - 2 0 0 2 0 4 0
te ni p e ra to re ['CI
vícekroková transformace
50,9 at% Ni žíhání, 850°C/30 min stárnutí na vzduchu
50,9 at% Ni žíhání, 850°C/30 min stárnutí v argonu
50,8 at% Ni žíhání. 900°C/15 min
Změna k. mřížky - fázová přeměna, při níž je vydáno/přijato skupenské teplo. Tuto výměnu energie zjistíme pomocí DSC (differential scanning calorimetry).
Skupina pokrokových vysokoteplotních materiálů
Využití slitin s tvarovou pamětí.
Skupina creepu kovových materiálů
Skupina je zaměřena na:
• popis creepového chování pomocí konstitutivních rovnic,
• creep při konstantní struktuře,
• creep moderních hořčíkových slitin a jejich vlákny zpevněných kompozitu,
• creep v hořčíkových slitinách a kompozitech,
• aplikace dvoufázového modelu struktury v creepu,
• mechanismy creepu kovových materiálů při velmi nízkých rychlostech creepu,
• small punch test metoda pro určení zbytkové životnosti exponovaných materiálů.
Skupina creepu kovových materiálů
Materiál reaguje na zatížení deformací:
• deformace elastická (pružná) -je vratná;
-ustane-li silové působení, těleso se vrátí do původního tvaru;
• deformace plastická -je nevratná;
-vede k trvalé změně tvaru tělesa.
w
Š
►M
§
Q O
S
QĹ
CAS t
Zde - jednoosé namáhání materiálu tahem nebo tlakem.
Tečení materiálu - creep - časově závislá složka plastické deformace,
Skupina creepu kovových materiálů
Druhy tahových zkoušek při konstantní teplotě:
• při konstantní rychlosti zatěžování, & = konst.,
• při konstantní rychlosti deformace ě = konst.,
• při konstantním zatížení c = konst.
Creepová zkouška: tahová zk. při konst. teplotě a zatížení (A) nebo napětí (B)
30
25
~o 20
ti)
z 15
LU »M
0
1 10
a. konstantní zatíženi
6a = 200 MPa és= 4,20-10~ V
b. konstantní napeti   6 = 6, zkouška přerušena
po 18324 ks é-=3.24-10'9s
x LOM 873 k
Fe-16Cr-12Ni -2,5Mo _i_i_
10
15
20
25
30
35
CAS t • 10 Cks]
Skupina creepu kovových materiálů
Náčrt creepového stroje
univerzální spojka
horní
zatěžovací tyč pec
zkušební vzorek
dolní
zatěžovací tyč
zatěžovací páka
i
S
bod otáčení páky
závaží
i
y///////////////////////////A
Skupina creepu kovových materiálů
Nákres creepového stroje (bez zatěžovacích tyčí, pece a vzorku)
Skupina struktury fází a termodynamiky
1. Experimentální studium mikrostruktury při fázových transformacích.
Aplikace řádkovací (SEM) i transmisní elektronové mikroskopie (TEM) spojené s analytickými technikami (energiově a vlnově dispersní RTG analýza, difrakce zpětně odražených elektronů EBSD). Výzkum zaměřen zvláště na studium relace mikrostruktury (fázové/chemické složení, krystalová struktura a morfologie strukturních objektů) a mechanických vlastností řady moderních materiálů.
Předmět zkoumání: nanomateriály, legované oceli, Ni superslitiny, Mg slitiny a kompozity, bezolovnaté pájky.
Vybavení:
• CM12 TEM/STEM Philips + analyzátor EDAX Phoenix (EDX)
• SEM JEOL 6460 s analyzátory Oxford Instruments INCA Energy (EDX), INCA Wave (WDX) a INCA Crystal (EBSD)
• SEM Tescan LYRA 3 XMU FEG/SEM s FIB a EDX a EBSD
• mikroskopy pro světelnou mikroskopii, mikrotvrdoměr
• software pro strukturní analýzu, pro modelování a analýzu elektronových difrakcí, pro obrazovou analýzu, databáze krystalografických dat
Skupina struktury fází a termodynamiky
1. Experimentální studium mikrostruktury při s fázových transformacích.
Vybavení:
SEM Tescan LYRA 3 XMU FEG/SEM CM12 TEM/STEM Philips
s fokusovaným iontovým svazkem FIB + EDAX Phoenix (EDX)
a EDX a EBSD
Skupina struktury fází a termodynamiky
1. Experimentální studium mikrostruktury při s fázových transformacích.
TEM snímek AgCu (nano)částic připravených chemickou syntézou.
Skupina struktury fází a termodynamiky
2. Termodynamické modelování vícesložkových systémů a kinetiky fázových transformací
Pro výpočty fázových diagramů vícesložkových systémů a pro simulaci difúz-ních procesů jsou využívány současné termodynamické modely Skupina se účastní vývoje komplexních termodynamických databází pro výpočty fázových diagramů metodou CALPHAD, které jsou důležitým nástrojem při vývoji nových materiálů.
Zkoumané materiály: bezolovnaté pájky moderní ocele, superslitiny, nanoma-teriály.
Vybavení:
• programy pro modelování termodynamických rovnovah a fázových diagramů ve vícesložkových soustavách ThermoCalc, MT DATA
• software pro modelování difúzních dějů v materiálech DICTRA
• databáze SSOL, Steel16, SOLDERS, SOLDERS for High Temp.
Skupina struktury fází a termodynamiky
2. Termodynamické modelovaní vícesložkových systému a kinetiku fázových transformací
230
220-
210-
0
3
1 200
Cl
E
190-
180-
170
Modelovaný koncentrační ľez fázovým diagramem mezi klasickou olovnatou pájkou Pb-Sn a novou bezolovnatou pájkou Sn-Cu-Ag. Tento rez umožni predikovat táze, které se objevf pil vzájemné interakci obou typů pájek (např. pil opravách starších zafizení}
0.0 Pb:Sn
LIQUID
(fSSn) + LIQUID + Ag3Snte) + r\
(jlSn) + LIQUID + AgjSn{ŕ:) -ť rf
0.2
0.4 0.6 Mass Fraction of Sn:Ag:Cu
0.8
1.0 Sn:Ag:Cu
Skupina struktury fází a termodynamiky
2. Termodynamické modelovaní vícesložkových systému a kinetiku fázových transformací
Ni
0.70
1 - BCCA2 + CU3N127SN10 + N1AS_TYPE
2 -BCCA2 + TAU2 + N1AS_TYPE
3 - BCCA2 + TAU2 + N1ASTYPE
4 - FCC AI + BCC A2 + GU3N127SN10
Detail izotermického řezu soustavou Cu-Ni-Sn pro 400 *C 0 65
0.55
bcc a2
0.45
0.40
cu3ni27sn10
tau2
ni as type
Cu
0.20 0.25
0.30     0.35 0.40 X(Sn)
0.45 0.50
Sn
Skupina struktury fází a termodynamiky
3. Studium difúzních procesů v pevných látkách a difúze vodíku ve vybraných funkčních materiálech
Studium objemové difúze a difúze podél drah o vysoké difuzivitě, chem. difúze pod koncentračním gradientem ve vícefázových materiálech/svarech, studium transportních charakteristik H2 v materiálech na bázi Mg pro skladování energie.
• difúze vodíku v Mg, ve slitinách Mg-xNi, a ve slitinách Mg-xNi-yX modifikovaných třetím elementem X (X = Zn, Ga, In, Si, Ge a Sn),
• studium povrchu vybraných Ni slitin vystavených koroznímu působení roztavených halidových solí,
• difúze uhlíku v uhlíkem přesycených feritických a austenitických ocelích,
• kinetika desorpce H2 v Mg slitinách modifikovaných intersticiálními prvky. Vybavení:
• 7 spektrometr Nal/TI Canberra 2007,
• oc/fS/y nízkoúrovňový čítač Canberra 2400,
• kapalinový scintilační analyzátor TriCarb 3170 TR/SL,
• motorizovaný mikrotom Leica RM2255,
• MiniSIMS Millbrook.
Skupina elektrických a magnetických vlastností
Zaměření skupiny:
• experimentální výzkum vztahů struktury a magnetických a transportních (vo-divostních) vlastností (kovových) materiálů,
• teoretická zkoumání elektrických a magnetických vlastností neuspořádaných slitin, epitaxních multivrstev, povrchů a rozhraní + kvantově-mechanické zkoumání rozšířených poruch v kovových materiálech
Experimentální výzkum v makro- a mikroskopické oblasti je zaměřen na strukturu a fázové složení a jejich dopad na elektrické, magnetické a transportní vlastnosti na mikroskopické i makroskopické úrovni.
Od 80. let jsou zkoumány převážně amorfní a nanokrystalické materiály.
Skupina elektrických a magnetických vlastností
Experimentálni vybavení:
• rentgenový difraktometr X'PERT (teploty 300-1500 K),
• Móssbauerovy spektrometry (teploty 5-1500 K),
• měření elektrického odporu (teploty 20-1000 K),
• měření magnetorezistivity (80-900 K, 1 T),
• vakuové i plynové pece pro tepelné ošetření malých vzorků (do 1300 K),
• PPMS a magnetometr pro velké vzorky (podzim 2012). Teoretické metody:
• ab-initio metoda TB-LMTO pro výpočty elektronové struktury (uspořádané i neuspořádané slitiny, povrchy a epitaxní rozhraní).
Skupina elektrických a magnetických vlastností
Náplň činnosti projektů posledních let:
• výzkum práškových nanomateriálů,
• struktura, elektrické a magnetické vlastnosti nanokrystalických materiálů složených z uhlíků a 3d přechodných kovů,
• struktura a magnetické vlastnosti amorfních a nanokrystalických slitin založených na Fe(Ni)MoCuB,
• povrchy a rozhraní ve strukturních materiálech - užití moderních technologií a počítačového modelování.
Skupina elektrických a magnetických vlastností
Náplň činnosti projektů posledních let:
• zkoumání magnetismu 2D slitin z prvních principů a studium transportních vlastností magnetických multivrstev,
• zkoumání teoretické pevnosti, fázové stability a magnetismu kovů a interme-talik na základě prvních principů,
• atomistické výpočty hranic zrn v kovových materiálech a odvození vhodných kvantově-mechanických technik,
• vliv metod přípravy, tepelného a mechanického zpracování na strukturu a vlastnosti nanokrystalických materiálů,
• struktura a vlastnosti kovových a oxidických magnetických materiálů připravených jinými než zavedenými metodami,
• dopad poruch na elektrické, magnetické a mechanické vlastnosti uspořádaných intermetalických soustav.
Skupina elektrických a magnetických vlastností
Oblasti výzkumu prováděného pro podniky:
• fázová analýza konstrukčních dílů (např. zjišťování prítomnosti austenitu, karbidu),
• návrh materiálu pro magnetické aplikace (např. magnetický ohřev),
• optimalizace materiálů pro magnetické obvody (např. elektrické motory),
• průběh koroze v intermetalikách - zjištění změny elektrického odporu vzorků při dlouhodobém (~ 1000 hod.) vystavení vysoké teplotě v různých plynech.
Oddeleni CEITEC ÜFM
central european institute of technology
BRNO I CZECH REPUBLIC
Oddělení CEITEC UFM
CEITEC
• středoevropský technologický institut,
• vzniká v rámci operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace,
• mezioborová výzkumná střediska špičkové kvality (centra excelence). Zaměření
• genomika a proteomika rostlinných systémů,
• výzkum mozku a lidské mysli,
• pokročilé materiály,
• pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie,
• molekulární veterinární medicína,
• molekulární medicína,
• strukturní biologie.
Oddělení CEITEC ÚFM
Partner projektu
podíl
Masarykova univerzita
t/3
57,2 %
Vysoké učení technické v Brně
UČENÍ TECHNJCKE V BRNĚ
36,6 %
Ústav fyziky materiálů AV ČR
2,2 %
* *       li i        .   -  , v  - v -   -  , Mendelova
Mendelova lesnícka a zemědělská univerzita
.. v v Brně
univerzita v Brne
1,7 %
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
1
1,2 %
Výzkumný ústav veterinárního lékařství
1,1 %
Oddělení CEITEC ÚFM
Rozdělení výzkumných skupin
Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie
• funkční vlastnosti nanostruktur,
• submikronové systémy a nanosoučástky,
• experimentální biofonika,
• technologie přípravy nanostruktur,
• vývoj metod analýzy a měření,
• rentgenová mikro- a nanotomografie,
• optoelektronická charakterizace nanostruktur,
• mikro- a nanotribologie,
• plazmové technologie,
• syntéza a analýza nanostruktur,
• transportní a magnetické vlastnosti. (^JJJJĚ$
Pokročilé materiály
• materiály pro senzory a systémy řízení technologických procesů,
• pokročilé keramické materiály,
• pokročilé kovové materiály
a kompozity na bázi kovů, <^jpí)
• pokročilé polymerní materiály a kompozity,
• strukturní a fázová analýza.
Oddělení CEITEC UFM
Plán nákupu zařízení na ÚFM (2012-2013)
analytický transmisní mikroskop	1x
creepové stroje s přesným pákovým mechanismem	2x
trhací stroj s vysokoteplotní vakuovou komorou a snímači deformací	1x
axiálně-torzní zkušební systém	1x
systém pro měření elektrických, magnetických a transportních vlastností materiálů v rozsahu teplot 4-300 K při vnějším magnetickém poli do 9 Tesla	1x
mikrotomograf s mikrotrhací zkouškou	1x
Skupina transportních a magnetických vlastností (CEITEC)
Skupina je zaměřena na:
• studium transportních a magnetických vlastností v závislosti na chemickém složení, způsobu přípravy, tepelném a mechanickém zpracování,
• poznání vztahů mezi strukturou, fázovým složením a fyzikálními parametry materiálů,
• přípravu a analýzu nanopráškových magnetických materiálů tepelně indukovanými procesy v pevné fázi,
• strukturní charakterizaci nanoprášků práškovou rtg. difrakcí, TEM a SEM,
• studium fázového složení a magnetického charakteru železných materiálů Móssbauerovou spektroskopií,
• určování magnetických vlastností s využitím vibračního magnetometru při teplotách 80-1093 K,
• studium magnetických vlastnosti ve stejnosměrných i střídavých mag. polích a transportních vlastností při teplotách 2-300 K.
Skupina transportních a magnetických vlastností (CEITEC)
Aktuálni projekty:
• Centrum výzkumu práškových nanomateriálů (MŠMT 1M6198959201).
• Nanočástice na bázi železa a oxidů železa pro magnetické separační procesy (GA106/08/1440) .
• Vlivy jádra a povrchu nanozrn na strukturní a fyzikálni vlastnosti materiálů na bázi železa pripravených mletím a mechanickým legováním (GA ČR P108/11/1350).
• Nanokrystalické materiály obsahující 3D kovy pro ukládání vodíku (GP106/09/P556).
Hlavní spolupracující partneri:
• Centrum výzkumu nanomateriálů, Univerzita Palackého v Olomouci,
• Ústav pro chemii, technologii a metalurgii, Univerzita v Bělehradě (Srbsko),
• Katedra metalurgie a nauky o materiálu, Univerzita v Ghentu (Belgie),
• Laboratoř laserem buzené fotochemie, Národní ústav pro lasery, plasma a radiační fyziku, Bukurešť (Rumunsko),
• technologické firmy (např. Siemens Elektromotory s.r.o, Frenštát).
Skupina pokročilých kovových materiálů a kompozitu na bází kovů (CEITEC)
Skupina je zaměřena na:
• výzkum vlastností vybraných materiálů ve vztahu k mikrostruktuře,
• studium mechanismů degradačních procesů v podmínkách simulujících podmínky při provozu,
• testování aplikačních možností pokročilých materiálů,
• návrhy nových materiálů a předpověď jejich životnosti teoretickými i výpočetními metodami.