Zakład Materiałów Kompozytowych i Ceramicznych

Zakład Materiałów Kompozytowych i Ceramicznych

Zakład Materiałów Kompozytowych i Ceramicznych specjalizuje się wytwarzaniu nowoczesnych, funkcjonalnych oraz konstrukcyjnych materiałów kompozytowych, głównie na bazie metali i stopów wzmacnianych różnymi formami materiałów ceramicznych. Kluczowe obszary działalności obejmują:

  • materiały przeznaczone na odbiorniki ciepła w układach elektronicznych m.in. Cu-C, Cu-SiC, Cu-AlN, charakteryzujące się wysokim przewodnictwem cieplnym,
  • materiały konstrukcyjne o podwyższonych właściwościach mechanicznych, również w podwyższonych temperaturach, na osnowie chromu, molibdenu, renu, związków międzymetalicznych,
  • materiały przeznaczone na styki elektryczne na bazie miedzi i srebra,
  • materiały termoelektryczne na bazie tellurków i skuterudytów, przeznaczone do konwersji energii cieplnej na energię elektryczną.


Zakład zajmuje się też inżynierią materiałów ceramicznych i ceramicznych kompozytów.  Opracowano tu szereg technologii wytwarzania materiałów, w tym ceramiki przezroczystej o specjalnych właściwościach transmisyjnych i luminescencyjnych, m.in. granatu itrowo-glinowego domieszkowanego jonami ziem rzadkich i metali przejściowych, a także ceramiki spinelowej i itrowej. Prowadzone są tu badania nad preparatyką tworzyw ceramicznych o zróżnicowanej, kontrolowanej porowatości otwartej oraz prace z zakresu odlewania folii ceramicznych metodą tape casting. Naukowcy zajmują się również wytwarzaniem i charakteryzacją cienkich warstw TiO2 o właściwościach fotokatalitycznych, samoczyszczących oraz bakteriobójczych.
Zakład jest członkiem Instytutu KMM-VIN (www.kmm-vin.eu).

Oferta

Zakład oferuje współpracę w zakresie:

  • wytwarzania nowych złożonych materiałów przy wykorzystaniu technologii opartych na metalurgii proszków,
  • charakteryzacji właściwości materiałów: fizycznych (gęstość, twardość), elektrycznych (rezystancja właściwa, współczynnik Seebecka), cieplnych (dyfuzyjność cieplna, współczynnik rozszerzalności cieplnej, ciepło właściwe).
  • prac technologicznych dotyczących spajania ceramiki z metalami (metalizacja proszkowa, spajanie bezpośrednie, zgrzewanie dyfuzyjne, zgrzewanie tarciowe, lutowanie w atmosferach ochronnych i aktywne, spajanie z wykorzystaniem FGM).
  • wygrzewania materiałów w wysokiej temperaturze w różnych atmosferach (próżnia, azot, wodór).

Oferta

Za pomocą opracowanych w Zakładzie technologii wytwarzane są:

  • ceramiczne elementy przeznaczone do zastosowań konstrukcyjnych,
  • elementy konstrukcyjne z ceramiki korundowej wzmacnianej dwutlenkiem cyrkonu (ZTA), stosowane, gdzie jest wymagana bardzo wysoka wytrzymałość i doskonała odporność tworzywa na ścieranie;
  • wyroby konstrukcyjne z ceramiki korundowo-cyrkonowej pracujące w warunkach wstrząsu cieplnego;
  • wyroby z ceramiki cyrkonowej, stabilizowanej tlenkiem itru (TZP), o doskonałej odporności na pękanie i ścieranie;
  • elementy aparatury laboratoryjnej wykonywane z ceramiki wysokokorundowej, ceramiki itrowej (Y2O3), lub cyrkonowej).

Osiągnięcia

Patenty uzyskane przez pracowników Zakładu (łącznie 10), w tym w 2015:

  • „Sposób zabezpieczania powierzchni metali, zwłaszcza miedzi, przez nakładanie nań warstwy grafenu” / Zgłoszenie Patentowe nr. P.408926
  • „Sposób wytwarzania warstwy azotku tytanu, zwłaszcza na podłożach metalicznych” / Zgłoszenie Patentowe nr. P.412637


Aktualnie realizowane projekty:

  • „Korelacja pomiędzy warunkami wytwarzania i morfologią materiałów wyjściowych a budową warstwy przejściowej w nowo opracowanych kompozytach ceramiczno-metalowych o szczątkowej porowatości", NCN
  • „Korelacja pomiędzy morfologią warstwy przejściowej a transportem ciepła w kompozytach Cu-SiC, w zależności od formy stosowanego materiału wzmocnienia", NCN
  • „Innowacyjne moduły termoelektryczne do konwersji energii - TERMOMOD”, NCBiR

Publikacje

  • D.Jarząbek, M.Chmielewski, T.Wojciechowski,  The measurement of the adhesion force between ceramic particles and metal matrix in ceramic reinforced-metal matrix composites, Composites Part A, 76, 124-130, 2015
  • M.Chmielewski, K.Pietrzak, Metal-ceramic functionally graded materials - manufacturing, characterization, application, Bulletin of the Polish Academy of Sciences - Technical Sciences, 64(1), 151-160, 2016
  • M.Chmielewski, K.Pietrzak, M.Basista, W.Weglewski, Rhenium doped chromium-alumina composites for high-temperature applications, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 54, 196-202, 2016
  • T.Wejrzanowski,  M.Grybczuk, M.Chmielewski, K.Pietrzak, K.J.Kurzydlowski, A.Strojny-Nedza, Thermal conductivity of metal-graphene composites, Materials & Design, 99, 163-173, 2016

Kontakt

Dr inż. Marcin Chmielewski
p.o. Kierownika Zakładu
(+42 22) 639-58-15
marcin.chmielewski@itme.edu.pl

Ta strona stosuje ciasteczka (cookies) w celach statystycznych.
Jeśli nie chcesz, aby pliki cookies były zapisywane na Twoim urządzeniu, zmień ustawienia przeglądarki.
Link do Polityki Prywatności