Schválené projekty 2010

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2010

Přidělená částka z MŠMT na VŠB-TUO - 25 868 000,-Kč

fakultačástka v tis. Kč
FBI 622
EKF 2 146
FAST 1 139
FS 4 030
FEI 4 339
HGF 6 187
FMMI 7 405
CELKEM 25 868
KódSP/2010197
Název projektuVliv plasticity keramických povlaků na jejich odolnost proti abrazi
ŘešitelŘepka Pavel Ing.
Školitel projektuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.<br />
Období řešení projektu01.01.2010 - 31.12.2010
Předmět výzkumuPředmětem projektu je vývoj matematického modelu závislosti plastické deformační energie na odolnosti keramických povlaků proti abrazivnímu opotřebení. Experimentální analýzy budou zahrnovat studium povlaků bodovou zkouškou Berkovichovým nanoindentorem [1], liniovým scratch testem a plošným wear testem na systémech TiAl-Al2O3, Al2O3-ZrO2 a SiC-C. Experimentální práce budou provedeny na nanoindentačním systému Tribodenter TI-950. Model umožní popis závislosti disipace deformační energie při nanoindentaci na nanotvrdosti povlaku, na jeho elastickém modulu a na jeho elastické deformační energii [2].
U vybraných technologií nanášení velmi tenkých povlaků Al2O3, ZrO2 a C [3] bude z okamžiku iniciace mikrotrhlin na rozhraní substrátu a povlaku vyvolané nanoindentací stanovena kohezní pevnost [4]. V souvislosti s tím bude na rozhraní studována i změna kinetiky mikrotrhlin jako funkce skokové změny napjatosti [5]. Studium hodnoty kohezní pevnosti v závislosti na tloušťce povlaku a ve vztahu k velikosti plastické oblasti při indentaci se stane podkladem pro optimalizaci parametrů přípravy povlaků, zejména při požadavku vysoké otěruvzdornosti [6], nízkého koeficientu tření a vysoké houževnatosti. Otěruvdornost bude jednoduše hodnocena scratch testem a kvantifikací ekvivalentní deformační energie [7].
Strukturní desintegrita povlaku a substrátu se při dynamickém zatížení normálovou silou se projevuje výraznou odlišností ve frekvenčním spektru. Toho bude v projektu využito při nedestruktivní kontrole kvality vazby povlaku na substrátu při uplatnění rozdílných technologií přípravy.

[1] I. Topic, H.G. Sockel, P. Wellmann and M. Göken, The influence of microstructure on the magnetic properties of WC/Co hard metals, Mater. Sci. Eng. A 423 (2006), pp. 306–312.
[2] J. Pirso, M. Viljus and S. Letunovitš, Friction and dry sliding wear behaviour of cermets, Wear 260 (2005), pp. 815–824.
[3] P.H. Shipway, D.G. McCartney and T. Sudaprasert, Sliding wear behaviour of conventional and nanostructured HVOF sprayed WC-Co coatings, Wear 259 (2005), pp. 820–827.
[4] A.W. Ruff, H. Shin and C.J. Evans, Damage processes resulting from diamond tool indentation and scratching in various environments, Wear 181–183 (1995), pp. 551–562.
[5] K. Durst and M. Göken, Micromechanical characterisation of the influence of Rhenium on the mechanical properties in nickel-base superalloys, Mater. Sci. Eng. A 387–389 (2004), pp. 312–316.
[6] B. Bhushan, Nano- to microscale wear and mechanical characterisation using scanning probe microscopy, Wear 251 (2001), pp. 1105–1123.
[7] S.W. Youn and C.G. Kang, Effect of nanoscratch conditions on both deformation behaviour and wet-etching characteristics of silicon (100) surface, Wear 261 (2006), pp. 328–337.


Členové řešitelského týmuIng. Jan Brumek
Ing. Vratislav Mareš
Ing. Martin Příkaský
Ing. Pavel Řepka
prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Ing. Michal Vyležík
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)• V první etapě budou na připravených zkušebních vzorcích provedeny experimentální práce a kvalitativně budou sledovány relace mezi bodovými, liniovými a plošnými mechanickými vlastnostmi a technologickými parametry přípravy povlaků na vybraných substrátech. Budou studovány závislosti změny topografie povrchů po provedení scratch testu na průběhu normálové síly a na penetrační hloubce.
• Ve druhé etapě budou u vybraných vzorků hodnoceny parametry ovlivňující mechanické chování povlaků na konstrukčních částech v provozu, především se jedná o procesní části obráběcích nástrojů a stykové plochy kluzných ložisek. Změnou parametrů výroby povlaků bude možné sledovat změny mechanických vlastností povlaků. Bude navržen model predikce návrhu optimálních technologických parametrů pro požadované mechanické charakteristiky povlaků.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
46240,-85806,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)34000,-66963,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti12240,-18843,-
2. Stipendia80000,-52500,-
3. Materiálové náklady36000,-49082,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek24000,-39829,-
5. Služby26760,-180,-
6. Cestovní náhrady15600,-1203,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory25400,-25400,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady254000,-
Uznané náklady254000,-
Celkem běžné finanční prostředky254000,-254000,-