Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. > Seznam projektů > Detail projektu

Nové materiálové architektury pro SMART piezokeramické elektromechanické měniče

ŘešitelIng. Zdeněk Chlup, Ph.D.
Číslo projektu17-08153S
AgenturaGrantová agentura České republiky
Doba řešení2016-12-31 - 2019-12-30

Anotace
Projekt je zaměřen na velmi aktuální téma vývoje chytrých (SMART) materiálů a jejich architektur sloužících v systémech určených pro přeměnu mechanické energie na elektrickou s využitím piezoelektrického jevu. Cílem projektu je dosáhnout zvýšení spolehlivosti současně se zvýšením účinnosti elektromechanické přeměny v porovnání se standardně používanými koncepty. Metodika projektu je založena na uzavřeném cyklu, počínajícím návrhem vhodné architektury přes přípravu materiálů, až po ověření funkčnosti celého systému. Využití vnesených mechanických residuálních napětí k vytvoření nové vícevrstvé architektury je klíčovou myšlenkou plynoucí z našich dlouhodobých zkušeností s keramickými kompozity. Optimální design jednotlivých vrstev navrhovaného konceptu, který využívá synergického efektu zbytkové napjatosti a piezoelektrického jevu, bude založen na výsledcích numerických simulací podpořených experimentem. Pomocí výpočtů bude současně maximalizována účinnost přeměny energie i odolnost systému vůči mechanickému porušení působením vnějšího zatížení.

2021

Drdlík D., Zeman D., Tofel P., Chlup Z., Hadraba H., Drdlíková K.: A comparative study of direct and indirect evaluation of piezoelectric properties of electrophoreticaly deposited (Ba, Ca) (Zr, Ti)O3 lead-free piezoceramics. Ceram. Int. 47 (2021) 2034-2042


2020

Hadraba H., Chlup Z., Drdlík D., Šiška F.: Characterisation of mechanical and fracture behaviour of Al2O3/ZrO2/BaTiO3 laminate by indentation. J. Eur. Ceram. Soc. 40 (2020) 4799-4807

Chlup Z., Novotná L., Šiška F., Drdlík D., Hadraba H.: Effect of residual stresses to the crack path in alumina/zirconia laminates. J. Eur. Ceram. Soc. 40 (2020) 5810-5818

Drdlík D., Chlup Z., Hadraba H., Drdlíková K.: Surface roughness improvement of near net shaped alumina by EPD. Journal of the Australian Ceramic Society 56 (2020) 721-727


2019

Chlup Z., Drdlík D., Fides M., Kovalčíková A., Hadraba H.: Properties of BaTiO3/Al2O3 Laminate Structure by Nanoindentation. Procedia Struct. Integr. 23 (2019) 499-504

Tofel P., Machů Z., Chlup Z., Hadraba H., Drdlík D., Ševeček O., Majer Z., Holcman V., Hadaš Z.: Novel layered architecture based on Al2O3/ZrO2/BaTiO3 for SMART piezoceramic electromechanical converters. The European Physical Journal Special Topics 228 (2019) 1575-1588