Hlavní projekty vedené katedrou od roku 2010

Výzkum a vývoj nekonvenčních způsobů přípravy progresívních materiálů a jejich zpracování

SP2024/089

Kocich Radim prof. Ing., Ph.D.

01. 01. 2024 - 31. 12. 2024

Předmětem výzkumu předkládaného projektu je problematika přípravy a zpracování progresivních materiálů aplikovatelných v komerční průmyslové sféře. Mezi hlavní oblasti aplikace těchto materiálu pak lze zahrnout medicínu a vojenský a automobilový sektor. Řešená tématika bude vycházet z alternativních způsobů výroby neželezných materiálů na bázi Ti, Mg, W či Cu, kde budou paralelně jednotlivými pracovními skupinami optimalizovány procesy přípravy od prvotních až k finálním materiálovým stavům. Konkrétně pak půjde o přípravu modifikovanými konvenčními postupy jako je lití, prášková metalurgie anebo cestou recyklace a využití druhotných surovin (odpadů). Protože je problematika zpracování vybraných druhů odpadů z průmyslové výroby v současnosti i s výhledem do budoucna velmi žádaným výzkumným směrem, bude toto promítnuto i ve smyslu modelování způsobu nakládání s odpadem pro průmyslovou výrobu, vedoucímu ke stanovení podmínek pro hydrometalurgické získávání vybraných kovů z odpadů. Cílenou technikou zpracování odpadů by měla být hydrometalurgie a následná transformace výluhu, konvenční nebo alternatívní cestou na polotovar, který bude následně dále zpracováván. Úprava a ověření inovovaných podmínek pro hydrometalurgické získávání vybraných kovů z odpadů. Pro metodu loužení budou mimo konvenční loužidla i oxidační činidla. Získané kovy mohou být dále použity jako druhotná surovina v průmyslu. V průběhu řešení pak bude pozornost upřena na vliv následného zpracování, jako je například termomechanické zpracování nejen z pohledu strukturních změn ale i definování geometrie či řízení transformačních charakteristik některých materiálů. Měření fázových a strukturních přeměn bude doplněno termochemickými a termodynamickými výpočty s využitím používaného software. Modelování bude taktéž využito i pro predikci deformačního chování či vývoje struktury. Souběžně s tímto výzkumem bude kladen důraz i na navržené zpracování zaručující řízení vývoje struktury a tím i fyzikální, metalurgické a materiálové charakteristiky. Samotné testování bude založeno především na strukturních analýzách, mechanickém testování ale třeba i na korozních zkouškách či jiných testech verifikujících například elektrické vlastnosti. Pro samotné úspěšné řešení projektu se předpokládá využití stávajících strojů, zařízení či technologií. Existuje zde však předpoklad kooperace s jinými VaV pracovišti nejen tuzemskými, a to zejména v oblastech, pro které jsou tato pracoviště lépe vybavena. Tato spolupráce by měla výt řešena formou společných publikačních výstupů. Výsledky vzešlé z jednotlivých paralelních výzkumných směrů by měly být v průběhu řešení projektu diskutovány ve smyslu optimalizace jednotlivých postupů a po vzájemné kompletaci pak zpracovány do formy technických publikací, přičemž se předpokládá samozřejmě jejich publikace i cestou například konferenčních příspěvků. Řešená problematika by pak měl sloužit jako možný podklad pro navázání spolupráce s jinými tuzemskými či zahraničními pracovišti ať už ve formě stáží nebo společných projektů.

prof. Ing. Radim Kocich, Ph.D.
doc. Ing. Lenka Kunčická, Ph.D.
doc. Ing. Petr Lichý, Ph.D.
doc. Ing. Silvie Brožová, Ph.D.
Ing. Josef Walek, Ph.D.
Ing. Petr Opěla, Ph.D.
doc. Ing. Pavlína Pustějovská, Ph.D.
Ing. Michal Sniegoň
Ing. Lucie Chudobová
Ing. Jakub Rušaj
Ing. Marek Benč
Ing. Svatopluk Čech
Ing. Tomáš Merva
Ing. Jiří Cupek
Mgr. Jan Smolka
Bc. Vojtěch Konečný
Bc. Roman Bilko
Bc. Lukáš Cieslar
Bc. Tomáš Goebel
Bc. Josef Konderla
Ing. David Klemsa
Ing. Bc. Dmytro Malinin
Bc. Kostiantyn Maryniuk
Bc. Leona Šteffková
Bc. Martin Sýkora
Bc. Martina Tilečková
Bc. Anton Kholodniak
Bc. Daniel Vidlička
Bc. Nastassia Zuikova
Kristýna Dobiašovská
Bc. Jakub Kryštof
Bc. Marek Messing
Bc. Kateřina Miczková
Bc. Dalibor Vavrečka
Bc. Dominik Buzek
Bc. Marek Číž
Bc. Vladislava Kinďurová
Bc. Lucie Škarda
Bc. Tomáš Páleník
Ing. Tomáš Obzina
Ing. Martina Bašistová
Bc. Dominik Filip
Bc. Jakub Wenglarzy
Bc. Jiří Körber
Bc. Anastasiia Müller
Ing. Šimon Kielar
Ing. Matěj Geryk
Bc. Vojtěch Zapalač

Hlavním cílem projektu SP2024/089 je získání nových poznatků z oblasti přípravy a zpracování progresivních materiálů (na bázi Ti, Mg, W a Cu) pro aplikace v medicíně, vojenském a automobilovém sektoru. V průběhu celého roku řešení projektu bude v jednotlivých oblastech přípravy a zpracování řešených materiálů výzkumná pozornost zaměřena na:
 výběr, ověření a optimalizaci metalurgických postupů přípravy vybraných materiálů,
 zhodnocení ekonomické náročnosti jednotlivých metalurgických postupů,
 použití a optimalizace vybraných postupů výroby litých dílů ze studovaných typů materiálů,
 použití a optimalizace procesu práškové metalurgie pro výrobu dílů ze studovaných typů materiálů,
 možnost využití procesu recyklace a druhotných surovin (odpadů) v použitých postupech,
 srovnání technologie odlévání, tváření a využití druhotných surovin z pohledu ekonomické náročnosti výroby a současně z hlediska dosažených vlastností výsledných materiálů,
 použití termomechanického zpracování vybraných materiálů a jeho vliv na vybrané charakteristiky materiálu,
 posouzení vlivu navrženého tepelného zpracování,
 studium použitých technologií s pomocí modelování,
 charakterizaci materiálů měřením fázových a strukturních přeměn,
 testování výsledných materiálů (mechanické, korozní, chemické a fyzikální vlastnosti).

Mezi plánovanými cíli navrhovaného projektu by tak mělo mj. být navržení optimalizovaného postupu přípravy progresívních materiálů na bázi W, Ti a Mg (pseudo)slitin.