środa 23 maja 2018
Tekst
   

Projekty

Wybrane projekty badawcze

Homing/2016-1/12

Numer projektu: Homing/2016-1/12

Tytuł projektu: Ab-initio modelling of phase stability and properties of high-entropy alloys
Kierownik projektu: dr inż. Jan S. Wróbel
e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.
Tel.: +48 22 234 87 48
Data rozpoczęcia: 01.01.2017
Data zakończenia: 31.12.2018

Cel projektu:

Stopy metali o wysokiej entropii (HEAs – ang. high entropy alloys) są nową klasą materiałów o wyjątkowej mikrostrukturze i właściwościach. Stopy te składają się z 4 lub więcej składników o zbliżonym stężeniu. Wysoka entropia konfiguracyjna (czyli duży stopień nieuporządkowania atomów) związana z obecnością różnych rodzajów pierwiastków hamuje tworzenie się kruchych faz międzymetalicznych i promuje nieuporządkowane wieloskładnikowe roztwory stałe, które posiadają bardzo unikalne właściwości. Wstępne badania eksperymentalne pokazują na przykład, że materiały te charakteryzują się bardzo dobrymi odpornościami na zużycie, promieniowanie radiacyjne i korozję oraz wysoką wytrzymałością. Dzięki temu są one atrakcyjnymi kandydatami do wielu zastosowań, m.in. w reaktorach termofuzyjnych, czym zainteresowany jest zagraniczny partner naukowy projektu – Culham Centre for Fusion Energy w Wielkiej Brytanii. Ze względu na olbrzymią liczbę kombinacji zarówno doboru pierwiastków jak również ich stężeń, eksperymentalne przebadanie wszystkich kombinacji stopów jest niemożliwe. Dlatego HEAs są ciągle mało poznane a ujednolicona teoria obejmująca atomistyczne i termodynamiczne aspekty tych materiałów do tej pory nie została stworzona. Głównym celem tego projektu będzie zrozumienie przy użyciu modelowania ab-initio, w jaki sposób uporządkowanie atomowe, entropia konfiguracyjna oraz podstawowe właściwości HEAs zależą od stężeń poszczególnych pierwiastków oraz temperatury. Umożliwi to znalezienie składu stopów, w których materiał będzie zachowywał optymalne właściwości i nieuporządkowane roztwory stałe będą obserwowane w najszerszym zakresie temperatur. Dzięki temu zaplanowane obliczenia będą pierwszym etapem przybliżającym zastosowanie tej nowej klasy materiałów w przemyśle. Badania będą skupione na dwóch grupach stopów: opartych na niemagnetycznym układzie W-Ta-V oraz na magnetycznym układzie Fe-Cr-Ni.

Więcej informacji pod adresem: goo.gl/82EkhF

Współpraca zagraniczna: Culham Centre for Fusion Energy

Dotychczasowa lista publikacji:

  1. Monique Calvo-Dahlborg, J. Cornide, J. Tobola, D. Nguyen-Manh, Jan S. Wróbel, J. Juraszek, S. Jouen and U. Dahlborg, Interplay of electronic, structural and magnetic properties as the driving feature of high entropy CoCrFeNiPd alloys, J. Phys. D 50, 185002:1-12 (2017).
  2. A. Fernandez-Caballero, J.S. Wróbel, P. M. Mummery, D. Nguyen-Manh, Short-Range Order in High Entropy Alloys: Theoretical Formulation and Application to Mo-Nb-Ta-V-W System, J. Phase Equilib. Diffus. 38, 391 (2017).
  3. I. Toda-Caraballo, J.S. Wróbel, D. Nguyen-Manh, P. Perez, P.E.J. Rivera-Diaz-del-Castillo, Simulation and Modeling in High Entropy Alloys, JOM 69, 2137 (2017).
  4. J.S. Wróbel, D. Nguyen-Manh, K.J. Kurzydłowski, Ab Initio Based Modelling of Diffusion and Phase Stability of Alloys, [w.] Diffusion Foundations Vol. 12, [Ed.] R. Abdank-Kozubski, Switzerland, Trans Tech Publications, 2010: 1-22

Projekt Homing/2016-1/12 jest realizowany w ramach programu HOMING Fundacji na rzecz Nauki Polskiej współfinansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

 

POIR 4.1.2 - "ANIMAG"

Konsorcjum w składzie: Politechnika Warszawska – lider, Evitron Sp. z o.o. – konsorcjant, realizuje projekt dofinansowany z Funduszy Europejskich

"Opracowanie nowych materiałów na bazie stopów NdFeB i procesów umożliwiających wytwarzanie hybrydowych wirników magnetycznych w technologii wtrysku z polem magnetycznym”

Cele projektu:

Projekt obejmuje kompletny łańcuch badań przemysłowych i rozwojowych prowadzący do opracowania technologii wytwarzania anizotropowych magnesów Nd-Fe-B wiązanych tworzywem sztucznym metodą wtrysku (ang. injection moulding) w polu magnetycznym. Obecnie, za pomocą metody wtrysku, produkowane są izotropowe magnesy wiązane wykorzystujące izotropowe proszki MQP. Na rynku światowym dostępny jest anizotropowy proszek Nd-Fe-B, uzyskiwany metodą wodorowania HDDR (z ang. Hydrogenation, Disproportionation, Desorption and Recombination), ale jest on stosowany głównie do wytwarzania magnesów wiązanych żywicą epoksydową metodą prasowania (ang. compression moulding). Opracowanie technologii wtryskiwania skomplikowanych kształtów magnesów anizotropowych o wysokich właściwościach jest nowatorskie i innowacyjne. Bardzo nieliczne firmy oferują takie magnesy wytwarzane metodą wtrysku. W Polsce żadna. Zakres prac B&R obejmuje opracowanie metody wytwarzania kompozytowego granulatu będącego mieszaniną proszku magnetycznego, uzyskanego metodą HDDR, z polimerem termoplastycznym oraz technologii otrzymywania anizotropowych magnesów o skomplikowanych kształtach metodą wtrysku mieszanki w polu magnetycznym. Oprócz korzystania z handlowego proszku wytworzonego metodą HDDR, wykonawcy projektu opracują własny sposób otrzymywania proszku Nd-Fe-B metodami wodorowymi (m.in. HD, HDDR) ze złomowanych magnesów pochodzących ze zużytego sprzętu elektronicznego.

Planowane efekty:

Wyniki badań posłużą do wytwarzania magnesów wiązanych o właściwościach znacznie przewyższających aktualnie oferowane na rynku, a przez to poszerzą obszar ich stosowalności (zapełnienie luki pomiędzy słabymi magnesami wiązanymi, a silnymi magnesami spiekanymi). Docelową grupę odbiorców będą stanowić producenci komponentów magnetycznych, które są wykorzystywane w branżach motoryzacyjnej, AGD oraz elektronarzędzi.

Wartość projektu: 3 014 144,64 PLN

Dofinansowanie projektu z UE: 2 635 966,48 PLN

Okres realizacji projektu: 2018-01-02 - 2020-12-31

 

NCN OPUS 5

"Magnetycznie zlokalizowane" wyładowanie jarzeniowe do fragmentu uziemionej ścianki komory próżniowej i jego wykorzystanie w inżynierii materiałowej do syntezy warstw

Więcej: NCN OPUS 5

   

Nano for Gears

Opracowanie innowacyjnej technologii produkcji elementów uzębionych z hybrydowymi warstwami powierzchniowymi o podłożu nanostrukturalnym do zespołów napędowych przenośników przeznaczonych do pracy w ekstremalnych warunkach eksploatacyjnych.

Więcej: Nano for Gears

 

Projekty badawcze

Projekty krajowe, pobierz plik: Projekty krajowe Projekty międzynarodowe, pobierz plik: Projekty międzynarodowe
   

JPAGE_CURRENT_OF_TOTAL