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/201040
Název projektuVztah mikrostruktury a otěruvzdornosti nanokompozitu Si3N4/SiC s přídavkem oxidů kovů vzácných zemin
ŘešitelJonšta Zdeněk prof. Ing., CSc.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2010 - 31.12.2010
Předmět výzkumuVyužití konstrukční keramiky má velkou perspektivu. Je nutné ale poznat její vlastnosti nejen jako konstrukčního materiálu, ale i chování v konkrétních podmínkách provozního nasazení.Současné keramické materiály, jmenovitě keramické kompozity, splňují nároky moderních technologií. Nanokompozity na bázi nitridu a karbidu křemíku představují novou generaci keramických materiálů, významných zejména z důvodu možnosti jejich použití za vysokých teplot. Tato skutečnost předurčuje jejich využití zejména pro součástí spalovacích motorů. Keramické materiály vykazují při vysokých teplotách vysokou pevnost, tvrdost, odolnost proti opotřebení, chemickou stálost, nízké koeficienty tření a roztažnosti a nízkou hustotu. Jedinou, ale závažnou nevýhodou, je jejich velká náchylnost vůči křehkému porušení. Z tohoto důvodu výraznější rozšíření použití keramiky jako konstrukčního materiálu vyžaduje nutnost zvýšení její lomové houževnatosti a tudíž snížení křehkosti. To je možno uskutečnit sekundárními fázemi, jako např. sférickými částicemi, částicemi deskovitého typu, resp.protaženými částicemi, kterými mohou být whiskery a vlákna. Na houževnatost i další vlastnosti keramických kompozitních materiálů mají rovněž vliv i faktory, jako tvar a velikost zrn matrice,fázové složení minoritních fází,zbytkové napětí a v neposlední řadě i chemické složení fáze na hranicích zrn. Řešení projektu bude sledovat přípravu nanokompozitů Si3N4 s různými přísadami spékacích přísad, jako např.Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, Lu2O3 a SiC tvořeného in situ v procesu zhutňování karbotermickou redukcí SiO2.
Členové řešitelského týmuIng. Evelyn Andrea Bolaños Castro
Ing. Monika Vyležíková
prof. Ing. Zdeněk Jonšta, CSc.
Ing. Miroslav Mores
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu) Pevnost v keramice ovlivňují nejvýrazněji přítomné defekty, jako jsou póry, shluky pórů, trhliny, nečistoty, sekundární fáze a aglomeráty částic. Je důležité zabránit jejich vzniku již při přípravě prášků a zaměřit se na výrobu přášků čistějších, jemnějších, monodisperzních a homogenních, bez přítomnosti aglomerátů. Významný způsob výrazného zvýšení pevnosti představuje změna podmínek v procesu spékání. Těmito podmínkami jsou teplota, tlak, doba a rovněž množství spékacích přísad. Podmínky spékání mají zásadní vliv na výslednou mikrostrukturu a na dosažení hutného produktu.
Hlavním cílem řešení je příprava kompozitních materiálů na bázi Si3N4 a SiC s různými obsahy slinovacích přísad oxidů kovů vzácných zemin a sice La2O3, Nd2O3, Sm2O3, Y2O3, Yb2O3 a Lu2O3 a zjištěni vlivu těchto přísad na tvorbu nanočástic SiC v procesu spékání karbotermickou redukcí SiO2. Dále bude sledován vliv SiC nanočástic na mechanické vlastnosti těchto materiálu.

Řešení bude rozvrženo do těchto bodů:
1. optimalizace teplotního režimu přípravy kompozitních materiálů s různými přídavky slinovacích přísad
2. studium vlivu oxidů kovů vzácných zemin na mikrostrukturu Si3N4/SiC kompozitů a referenčních Si3N4 materiálů
3. identifikace vzniklých fází
4. zjištění vlivu přísad oxidů kovů vzácných zemin na vybrané mechanické vlastnosti předmětných materiálů
5. studium tvorby SiC nahozen karbotermickou redukcí SiO2 za přítomnosti různých oxidů kovů vzácných zemin.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
40000,-54030,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)29412,-40321,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti10588,-13709,-
2. Stipendia60000,-60000,-
3. Materiálové náklady60000,-34688,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-9114,-
5. Služby46500,-48870,-
6. Cestovní náhrady50000,-49798,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory28500,-28500,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady285000,-
Uznané náklady285000,-
Celkem běžné finanční prostředky285000,-285000,-