Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. > Seznam projektů > Řešené a ukončené projekty

Řešené a ukončené projekty

Administraci projektů od návrhu až po konečnou fázi zajišťuje projektový tým

Řešené projekty


Characterisation of Thermal and Mechanical Performance of SIM Cryostat Straps

The project CRYostat Straps for Athena (CRYSA). The ATHENA mission is selected as the second Large-class mission of ESA’s Science Programme, with expected launch date in 2034. It will be a next-generation X-ray telescope with unprecedented resolution of spatially-resolved X-ray spectroscopy and wide-field X-ray spectral imaging. In order to reach this performance, the instrumentation will be accommodated in the Science Instruments Module (SIM), the centre of which needs to be cooled down to cryogenic temperatures of 2 K. This is achieved by the ATHENA SIM Cryostat. It is based on a Russian-doll configuration using a number of thermal shields in a suspension structure based on mechanical straps, in order to hold all the different shields at different temperatures from the room temperature down to 2 K. These straps must provide sufficient stiffness while minimizing the conductive heat loads between each stage. The main technical objectives of the proposed project are:
  • To identify the best candidate materials for cryogenic straps, fulfilling both thermal and mechanical requirements (i.e., low thermal conductivity, high stiffness).
  • To perform the thermal conductance measurement on samples of 2 selected materials, in the temperature range envisaged for ATHENA cryostat (from 300 K to 4 K).
  • To perform mechanical properties characterization at room temperature on samples made of materials selected for thermal measurements above.


Tailoring ODS materials processing routes for additive manufacturing of high temperature devices for aggressive environments (topAM)

Europe’s industry is facing many challenges such as global competition and the big change towards energy and resource efficiency. topAM can contribute to these demands by development and application of novel processing routes for new oxide-dispersoid strengthened (ODS) alloys on FeCrAl, Ni and NiCu basis. Novel ODS materials offer a clear advantage for the process industry by manufacturing e.g. topology-optimized, sensor-integrated high temperature devices (gas burner heads, heat exchangers) that are exposed to aggressive environments. Alloy and process development will be targeted by an advanced integrated computational materials engineering (ICME) approach combining computational thermodynamics, microstructure and process simulation to contribute to save time, raw materials and increase the component’s lifetime. Physical alloy production will be realized by combining nanotechnologies to aggregate ODS composites with laser-powder bed fusion and post-processing. The ICME approach will be complemented by comprehensive materials characterization and intensive testing of components under industrially relevant in-service conditions. This strategy allows to gain a deeper understanding of the processmicrostructure- properties relationships and to quantify the improved functionalities, properties and life cycle assessment. This will promote cost reduction, improved energy efficiency and superior properties combined with a significant lifetime increase. The consortium consists of users, materials suppliers and research institutes that are world leading in the fields relevant for this proposal, which guarantees efficient, high-level, application-oriented execution of topAM. The industrial project partners, in particular the SMEs, will achieve higher competitiveness due to their strategic position in the value chain of materials processing, e.g. powder production, to strengthen Europe's leading position in the emerging technology field of AM in a unique combination with ICME.

Vlastnosti nanoprášků připravených pulzním elektronovým svazkem při nízkém tlaku plynu

Navrhovaný projekt je zaměřen na základní materiálový výzkum s přesahem do aktuálních medicínských aplikací. Vývoj nových farmaceutických produktů na bázi nanočástic je horkým tématem současného nanomateriálového výzkumu zejména s ohledem na nedávná zjištění vážné toxicity některých dosud používaných nanočástic kovů a možnosti jejich účinné a bezpečnější náhrady nanočásticemi jejich oxidů. Jedná se zejména o Ce02 pro radiační onkologii, Gd2O3 a MnO jako kontrastní látky MRI, ZnO a TiO2 jako protinádorová činidla, Al2O3 a AgO jako antibakteriální činidla a Fe3O4 / yFe2O3 pro hypertermickou léčbu nádorů. Unikátní vlastnosti nanočástic jsou podmíněné jejich velikostí, tvarem, ale i kvalitou povrchu (vakancemi a povrchovými defekty), které jsou formovány v procesu přípravy. Proto navrhujeme provést obsáhlý experimentální i teoretický výzkum vybraných nanoprášků oxidů kovů připravených pomocí patentované fyzikální metody, umožňující optimalizovanou syntézu nanoprášků s povrchovými defekty, čímž lze dosáhnout vyšší reaktivity a zvýšené biologické aktivity.

Ukončené projekty

Zobrazit

Řešené projekty


Výzkum a vývoj tepelného zpracování v energeticky úsporných pecích pro tvarovou stálost ložiskových komponent

Projekt je zacílen na VaV tepelného zpracování ložiskových komponentů v energeticky účinných pecích pro dosažení vysoké tvarové stálosti těchto ložiskových komponentů.


Ultrazvuková zařízení pro gigacyklové únavové zkoušky materiálů

Projekt je zaměřený na vývoj zařízení pro testy materiálů v oblasti gigacyklové únavy. Zařízení bude zatěžovat materiál frekvencí 20 kHz. Tak bude možno měřit extrémní životnosti materiálů typicky do 10 miliard cyklů. Této meze dosáhne zařízení za 6 dní. Tyto zkoušky jsou unikátní a v současném základním výzkumu velmi žádané. Vzniknou dvě varianty prototypů zařízení: (i) pro zatěžování plně reverzním cyklem tah-tlak a (ii) pro zatěžování s přidanou statickou složkou zatížení s kapacitou 20 kN.


Výzkum odolnosti odlitků radiálních kol turbodmychadel proti termomechanickému namáhání a techniky zvyšování mechanických hodnot

Projekt řeší problematiku odolnosti radiálních kol turbodmychadel proti termomechanickému namáhání. K získání těchto dat iniciujeme zcela unikátní výzkum, vedoucí ke stanovení interakce termomechanické odolnosti používaných niklových superslitin, ve vazbě na nastavení technologického procesu přesného lití (výsledná struktura, mechanické vlastnosti odlitku).


Energeticky úsporná opatření ÚFM AV ČR, v. v. i. zejména budovy dílen a elektronové mikroskopie

Na Ústavu fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. byl úspěšně zahájen projekt "ENERGETICKY ÚSPORNÁ OPATŘENÍ ÚFM AV ČR, v. v. i. ZEJMÉNA BUDOVY DÍLEN A ELEKTRONOVÉ MIKROSKOPIE". V rámci realizace projektu dojde k energeticky úsporným opatřením, zejména zateplení obvodového pláště budovy dílen a elektronové mikroskopie, výměně otvorových výplní, instalace nové vzduchotechniky a modernizaci osvětlení. Součástí projektu je rovněž vybudování FVE na hlavní budově.


Ukončené projekty

Zobrazit

Řešené projekty



ČísloNázevŘešitel
22-28283S Oxidy indukované zavírání trhliny a jeho dopady na únavovou životnost mechanických komponent (OXILAP)doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D.
22-05801S Příčiny a mechanismus degradace slitin cínu s nízkým obsahem legujících prvkůMgr. Martin Friák, Ph.D.
22-22187S Teoretické a experimentální studium soustavy Al-Ge-Mg-Sn s využitím nové 3. generace dat při termodynamickém modelování metodou CALPHADRNDr. Aleš Kroupa, CSc.
21-14886S Vliv materiálových vlastností vysokopevnostních ocelí na trvanlivost inženýrských staveb a mostůdoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
21-24805S Řízení rozhraní v bezolovnatých feroelektrických-dielektrických kompozitech pro zlepšení jejich elektromechanických vlastnostíIng. Zdeněk Chlup, Ph.D.
21-08772S Vliv samovyhojovacích účinků na prodloužení životnosti konstrukcí vyrobených z vysokohodnotného betonudoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
21-02203X Vylepšení vlastností současných špičkových slitinRNDr. Jiří Svoboda, CSc., DSc.

Ukončené projekty

Zobrazit

Řešené projekty



ČísloNázevŘešitel
CK03000060 Pokročilá metodika návrhu železničních náprav pro bezpečný a ekonomický provozdoc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D.
TITSSUJB938 Metoda hodnocení integrity tlakové nádoby reaktoru JE VVER-1000 při těžké havárii spojené s tavením jaderného paliva.Ing. Petr Dymáček, Ph.D.
FW03010149 Návrh nové konstrukce kola pro nákladní přepravu s vyššími užitnými vlastnostmidoc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D.
FW03010190 Pokročilé technologie přesného lití nových typů odlitků lopatek a lopatkových segmentů plynových turbín a turbodmychadel z moderních superslitin se zvýšenou životnostídoc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D.
FW03010504 Vývoj in-situ technik pro charakterizaci materiálů a nanostrukturdoc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D.
CK02000025 Pokročilé svařované konstrukce pro zvýšení bezpečnosti v letectvíprof. Mgr. Tomáš Kruml, CSc.
TK03020089 Diagnostika poškození potrubních systémů metodou akustické emise pro odhady jejich zbytkové životnostiIng. Jiří Dvořák, Ph.D.
FW01010183 Nová generace integrace mikroskopie atomárních sil a elektronové mikroskopie (GEFSEM)doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D.

Ukončené projekty

Zobrazit

Řešené projekty



ČísloNázevŘešitel
8J22AT008 Kvantifikace role konopných vláken na samovyhojovací procesy ve vybraných kompozitech na základě lomově-mechanických parametrů (KvaRK)doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
NU20-08-00149 Multicentrické hodnocení hypersenzitivní reakce u pacientů indikovaných k totální náhradě kloubu včetně hodnocení důvodů reimplanaceprof. RNDr. Antonín Dlouhý, CSc.

Ukončené projekty

Zobrazit