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
Pokročilé modelování a charakterizace pro využití výkonových polovodičových materiálů a technologií (AddMorePower)
Vývoj a integrace nových materiálů pro mikroelektronické polovodičové technologie vždy zásadně závisely na fyzikálních charakterizačních technikách a prediktivním modelování. S rychlým a masovým rozšířením výkonové elektroniky, která umožňuje jak digitalizaci a elektrifikaci naší společnosti na jedné straně, tak výrobu a přeměnu elektrické energie potřebné pro tento přechod na straně druhé, vyvstávají zcela nové požadavky na koncepci a integraci polovodičových a propojovacích materiálů. AddMorePower poskytne nezbytné charakterizační a modelovací techniky, které odpovídají konkrétním potřebám nadcházejících generací výkonových polovodičových technologií, které budou integrovat a rozvíjet mono- a polykrystalické materiály v dosud nevídaném rozsahu. Činnosti IPM budou věnovány vývoji fyzikálně založeného přístupu k modelování, včetně anizotropní pružnosti, plasticity, tvorby dutin a koalescence a tvorby nečistot a vakancí. Ambiciózním cílem je propojit všechny efekty a jejich interakce a implementovat je do simulačního nástroje připraveného k použití a poskytnout požadované materiálové parametry pro simulaci chování vrstvy mědi při tepelném zatížení.
Vývoj a integrace nových materiálů pro mikroelektronické polovodičové technologie vždy zásadně závisely na fyzikálních charakterizačních technikách a prediktivním modelování. S rychlým a masovým rozšířením výkonové elektroniky, která umožňuje jak digitalizaci a elektrifikaci naší společnosti na jedné straně, tak výrobu a přeměnu elektrické energie potřebné pro tento přechod na straně druhé, vyvstávají zcela nové požadavky na koncepci a integraci polovodičových a propojovacích materiálů. AddMorePower poskytne nezbytné charakterizační a modelovací techniky, které odpovídají konkrétním potřebám nadcházejících generací výkonových polovodičových technologií, které budou integrovat a rozvíjet mono- a polykrystalické materiály v dosud nevídaném rozsahu. Činnosti IPM budou věnovány vývoji fyzikálně založeného přístupu k modelování, včetně anizotropní pružnosti, plasticity, tvorby dutin a koalescence a tvorby nečistot a vakancí. Ambiciózním cílem je propojit všechny efekty a jejich interakce a implementovat je do simulačního nástroje připraveného k použití a poskytnout požadované materiálové parametry pro simulaci chování vrstvy mědi při tepelném zatížení.
![]() |
The AddMorePower project has received funding from the European Union’s Horizon Europe research and innovation programme under grant agreement No. 101091621. |
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.
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.
![]() |
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 958192. |
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.
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.

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

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).

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.

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.

Mezinárodní mobilita pracovníků ÚFM
Projekt je zaměřen na posílení mezinárodní spolupráce a rozvoj hlavně juniorských vědeckých pracovníků Ústavu fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. Realizace projektu přispěje k posílení kooperace s významnými výzkumnými organizacemi a jejich vědeckými a vedoucími pracovníky. Uskutečnění jednotlivých mobilit přispěje k rozvoji nejen samotných účastníků, ale celého pracoviště ústavu. Současně lze očekávat vyšší publikační činnost a zapojení ústavu do příprav a řešení mezinárodních projektů.

Projekt je zaměřen na posílení mezinárodní spolupráce a rozvoj hlavně juniorských vědeckých pracovníků Ústavu fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. Realizace projektu přispěje k posílení kooperace s významnými výzkumnými organizacemi a jejich vědeckými a vedoucími pracovníky. Uskutečnění jednotlivých mobilit přispěje k rozvoji nejen samotných účastníků, ale celého pracoviště ústavu. Současně lze očekávat vyšší publikační činnost a zapojení ústavu do příprav a řešení mezinárodních projektů.

Ukončené projekty
Zobrazit
Řešené projekty
Číslo | Název | Řešitel |
---|---|---|
23-07235S | Manipulace mikrostruktury austenitickych oceli pomocí techniky laserové fúze praškového lože | Ing. Miroslav Šmíd, Ph.D. |
23-05372S | Povrchová a podpovrchová eroze způsobená vícenásobným dopadem kapek | Ing. Jiří Man, Ph.D. |
23-04746S | Teorie magnetických systémů v elektrických a elektromagnetických polích | doc. RNDr. Ilja Turek, DrSc. |
23-06167S | Vysokoteplotní degradační mechanismy niklové superslitiny vyrobené laserovou fúzí v práškovém loži | Ing. Ivo Kuběna, Ph.D. |
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 prvků | Mgr. 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 CALPHAD | RNDr. Aleš Kroupa, CSc. |
21-14886S | Vliv materiálových vlastností vysokopevnostních ocelí na trvanlivost inženýrských staveb a mostů | doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D. |
21-24805S | Řízení rozhraní v bezolovnatých feroelektrických-dielektrických kompozitech pro zlepšení jejich elektromechanických vlastností | Ing. Zdeněk Chlup, Ph.D. |
21-08772S | Vliv samovyhojovacích účinků na prodloužení životnosti konstrukcí vyrobených z vysokohodnotného betonu | doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D. |
21-02203X | Vylepšení vlastností současných špičkových slitin | RNDr. Jiří Svoboda, CSc., DSc. |
Ukončené projekty
Zobrazit
Řešené projekty
Číslo | Název | Řešitel |
---|---|---|
TN02000010 | Národní centrum kompetence Mechatroniky a chytrých technologií pro strojírenství | doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. |
TN02000018 | Národní Centrum Kompetence STROJÍRENSTVÍ | doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. |
FW06010572 | Vývoj zkušebního stroje (SPC 1300 DLS) pro vysokoteplotní (až 1300°C) creepové zkoušky miniaturizovaných vzorků penetrační metodou dle EN 10371 – Kovové materiály - Metoda penetrační SP zkoušky | Ing. Petr Dymáček, Ph.D. |
CK03000060 | Pokročilá metodika návrhu železničních náprav pro bezpečný a ekonomický provoz | doc. 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 vlastnostmi | doc. 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 životností | doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. |
FW03010504 | Vývoj in-situ technik pro charakterizaci materiálů a nanostruktur | doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. |
CK02000025 | Pokročilé svařované konstrukce pro zvýšení bezpečnosti v letectví | prof. Mgr. Tomáš Kruml, CSc. |
TK03020089 | Diagnostika poškození potrubních systémů metodou akustické emise pro odhady jejich zbytkové životnosti | Ing. Jiří Dvořák, Ph.D. |
Ukončené projekty
Zobrazit
Řešené projekty
Číslo | Název | Řešitel |
---|---|---|
8J23AT006 | Syntéza a charakterizace bimetalických nanočástic na substrátu | Mgr. Ondřej Zobač, Ph.D. |
4000138900/22/NL/GP/gg | Characterisation of Thermal and Mechanical Performance of SIM Cryostat Straps | doc. Ing. Jan Klusák, Ph.D. |
LUASK22219 | Vývoj nových metod spojování vysokoentropických keramik (JoinHEC) | prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc. |
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 reimplanace | prof. RNDr. Antonín Dlouhý, CSc. |
Ukončené projekty
Zobrazit