Schválené projekty 2016

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2016

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 896 914 Kč

Z toho 2.5% - 1 397 423 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 270 231
EKF  4 459 400
FAST  2 765 016
FS  9 344 371
FEI 13 781 413
HGF  5 130 549
FMMI  7 000 000
VC 10 748 511
CELKEM 54 499 491

KódSP2016/103
Název projektuSpecifický výzkum v metalurgickém, materiálovém a procesním inženýrství
ŘešitelSojka Jaroslav prof. Dr. Ing.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2016 - 31.12.2016
Předmět výzkumuNavrhovaný projekt bude ve všech třech svých hlavních částech navazovat na projekt shodného názvu, vedený pod č. SP2015/70. Projekt bude opět zaměřen na oblast metalurgického, materiálového a procesního inženýrství.
Předmět výzkumu bude pro jednotlivé oblasti následující:

Oblast A – Metalurgické inženýrství
Navrhovaný projekt bude v oblasti metalurgického inženýrství svým obsahem navazovat na řešení projektu z roku 2015, a to komplexním řešením problematiky související s výrobou oceli a slitin, jejich odléváním a tvářením a rovněž s analýzou spalovacích procesů z hlediska posouzení jejich energetické účinnosti a vlivu na životní prostředí. Tematicky je projekt opět členěn dle profesního zaměření řešitelských pracovišť, tzn. katedry metalurgie a slévárenství, katedry tváření materiálu a katedry tepelné techniky.
Oblast metalurgie:
- fyzikální modelování strhávání strusky při přeplňování mezipánve,
- hodnocení vlivu struskových systémů na mikročistotu tekuté oceli,
- determinace teplot solidu a likvidu ocelí pomocí metod termické analýzy,
- numerické modelování lití a tuhnutí oceli,
- úprava strusky obsahující Cr2O3 za účelem zvýšení výtěžku Cr v oceli,
- ověření pevnostních vlastností experimentálně připraveného aglomerátu.
Oblast slévárenství
- vývoj slévárenských technologií výroby kovových pěn se stochastickým uspořádáním vnitřních dutin a pevnou povrchovou kůrou,
- optimalizace technologie výroby odlitků z kovových pěn s pravidelnou vnitřní strukturou,
- možnosti aplikace litých součástí z kovových pěn s pravidelnou a nepravidelnou strukturou,
- možnosti ovlivnění lité struktury odlitků ze slitin hliníku a hořčíku.
Oblast tepelné techniky
- hodnocení účinnosti průmyslových energeticky náročných procesů,
- optimalizace skladby vyzdívky metalurgických agregátů s aspektem na dosažení energetické úspory a zvýšení jejich životnosti,
- hodnocení vlivu spalovacích procesů na složky životního prostředí,
- vývoj nových netvarových žárovzdorných materiálů.
Oblast tváření materiálu
- deformační chování kovových materiálů zkoumané plastometrickými metodami,
- posuzování vlivu deformace na kinetiku fázových transformací probíhajících při ochlazování ocelí,
- příprava ultrajemnozrnných materiálů pomocí SPD (severe plastic deformation) metod,
- sestavování modelů přirozených deformačních odporů pro velké deformace za tepla,
- studium materiálových a technologických aspektů procesů kování, válcování a tažení.

Oblast B – Materiálové inženýrství
Také v oblasti materiálového inženýrství bude navrhovaný projekt svým obsahem navazovat na řešení projektu z roku 2015, a to komplexním řešením problematiky související se vztahem mezi vnitřní stavbou, technologií výroby a dosahovanými vlastnostmi u širokého spektra moderních konstrukčních materiálů na bázi kovových materiálů, ale i konstrukční keramiky a různých druhů polymerů, resp. kompozitních materiálů. Nově budou studovány i vybrané druhy nanostrukturních materiálů na bázi interkalovaných montmorillonitů.
Bude se jednat zejména o následující okruhy:
- Pokračování prací pro optimalizaci přípravy vzorků pro EBSD analýzu. Cílem je pokračovat ve vývoji optimálních metod přípravy, které by minimalizovaly nebezpečí vnesení lokální deformace do materiálu během přípravy, což by mohlo vést k nesprávnému vyhodnocení kvantitativních výsledků strukturní analýzy. S ohledem na šíři studovaných materiálů je třeba metodiku vyvíjet odděleně – podle druhu materiálu.
- Studium korozní odolnosti vybraných kovových biomateriálů (slitiny Ti, slitiny NiTi, korozivzdorné oceli). V této části budou pokračovat práce zaměřené zejména na studium korozní odolnosti výše uvedených materiálů po různých způsobech úpravy povrchu, resp. v různých strukturních stavech.
- Studium vodíkové křehkosti a difúzních charakteristik vodíku v moderních „Advanced high strength steels“ (AHSS). V této oblasti budou pokračovat práce věnované studiu odolnosti vybraných AHSS ocelí vůči degradačním účinkům vodíku a studiu difúzních charakteristik vodíku, tj. koeficientu difúze, uchycování vodíku v pastech a koncentraci vodíku v těchto ocelích. Bude pokračovat studium 3 různých druhů ocelí TRIP a nově bude studována také ocel typu DP (pual phase), resp. CP (complex phase). U ocelí TRIP bude provedeno detailní studium jejich strukturních charakteristik jednak ve výchozím stavu, jednak ve stavu po plastické deformaci.
- Studium strukturních charakteristik povrchových vrstev cementačních ocelí. V této části bude pozornost zaměřena na strukturu cementovaných vrstev po různých režimech cementace; dále bude pozornost věnována studiu příčin vzniku vad v cementovaných vrstvách a možným metodám jejich eliminace.
- Využití matematické simulace režimů tepelného zpracování pro dosažení požadovaných mechanických vlastností ocelí na bázi CrNiMo.
- Hodnocení metalografické čistoty hranic zrn za využití obrazové analýzy a simulace difúzně řízených fázových transformací, a její návaznost na charakter lomového porušení.
- Studium elektrických vlastností progresivních materiálů. V této části bude pozornost nově zaměřena na studium montmorillonitu interkalovaného polyanilínem. Budou studovány elektrické vlastnosti s cílem získat poznatky o tlakové závislosti elektrické vodivosti s ohledem na potenciální senzorové aplikace.
- Progresivní materiály na bázi Ti, Mg, Al a Ni pro automobilový průmysl a biomedicínu
V rámci řešení projektu, který je zaměřen na nové materiály, technologie jejich přípravy, tepelně-mechanického zpracování a optimalizace vlastností, budou sledovány tyto problematiky:
materiály na bázi Ti a slitin Ti-Ni pro biomedicínské aplikace (paměťové materiály, beta titanové slitiny, slitiny pro kořenové nástroje), studium vlivu interakce materiálů tavících kelímků na přítomnost vměstků a změny chemického složení, zejména nauhličení titanových slitin;
možnosti přípravy slitin Ni-Ti-(X) metodami práškové metalurgie, výchozí práškový materiál dle navrženého chemického složení bude připraven jednak mísením elementárních prášků, a jednak mechanickým legováním, studium vlivu chemického složení, metody přípravy výchozího práškového materiálů, podmínek kompaktování, slinování a TZ na strukturní charakteristiky a fázové složení připravených slitin.
stomatologické materiály na bázi Cr-Co-Mo, studium binárních a ternárního systému, studium strukturních a mechanických charakteristik připravených experimentálních materiálů;
slitiny hliníku, hořčíku a niklu pro automobilový průmysl;
účinky vodíku na materiály pro obě oblasti aplikací, a to jak z hlediska degradací vlastností, tak příznivého vlivu na možnosti tepelného zpracování;
materiály pro vodíkové hospodářství na bázi Mg (v souvislosti s vodíkovými palivovými články pro elektromobily), a to z hlediska jejich sorpčních vlastností i kinetiky sorpce-desorpce;
příprava slitin na bázi Ni3Al, příprava a hodnocení mechanických charakteristik slitin na bázi Ni-Al-Mo a dalších legujících prvků, vliv procesu krystalizace na strukturní a fyzikálně metalurgické charakteristiky experimentálních materiálů, hodnocení pevnostních charakteristik tlakovou zkouškou.
Výzkumná činnost bude zaměřena na studium strukturních charakteristik vyvíjených materiálů, hodnocení jejich mechanických a korozních vlastností. Výsledky strukturní analýzy, mechanických testů i korozních zkoušek budou využívány při optimalizaci parametrů výroby a dalšího zpracování materiálů, umožní studium souvislostí mezi strukturou a užitnými vlastnostmi materiálů.
- Výzkum a vývoj progresivních magnetických materiálů na bázi kovů vzácných zemin
Výzkum a vývoj permanentních magnetů na bázi Nd-Fe-B se sníženým obsahem Nd a Dy a s vysokou koercitivní sílou a teplotní stabilitou. Tyto materiály budou připravovány s využitím technologií práškové metalurgie. Příprava experimentálních materiálů tavením a následným odléváním na měděný vodou chlazený válec. Studium struktury a distribuce legujících prvků. Optimalizace technologie sycení vodíkem a následného rozmělňování v tryskovém mlýně.
Studium strukturních a magnetických vlastností materiálů na bázi (NdxPr1-x)2Fe14B pro nízkoteplotní aplikace – permanentní magnety s 10 a 13 % Pr budou připraveny klasickou technologií s využitím metody „strip casting“ s následným tepelným zpracováním za různých podmínek. Vyhodnocení vlivu tepelného zpracování na strukturní vlastnosti a fázové složení magnetů (stav hranic zrn, chemické složení jednotlivých fází, distribuce Pr a Dy na hranicích zrn), a jejich magnetické vlastnosti (Hcj, HcB, Br, (BH)max, teplota spinové reorientace).

Oblast C – Procesní inženýrství
V roce 2016 bude řešení projektu v oblasti procesního inženýrství zaměřeno zejména na tyto odborné okruhy:
- Příprava a využití iontových kapalin na bázi solí odvozených od heterocyklických aminů.
- Příprava a charakterizace nanokompozitních materiálů na bázi ZnO, ZnO2, TiO2 a Ln2O3, kde Ln je vybraný lanthanid.
- Studium sorpčních procesů anorganických a organických polutantů na povrchu nemodifikovaných uhlíkatých pastových elektrod.
- Příprava pevných sorbentů s různým obsahem uhlíku zpracováním fosilních paliv a pyrolýzním zpracováním stabilizovaných ropných kalů za různých podmínek a studium jejich vlastností.
- Objemová a povrchová chemická analýza kovových materiálů pomocí emisní spektrometrie s doutnavým výbojem. Termoevoluční a spalovací elementární analýza materiálů a analýza jílových minerálů metodami infračervené a Ramanovy spektrometrie.
- Studium procesu suché fermentace biologicky rozložitelných odpadů pocházejících z živočišné zemědělské výroby, z potravinářského průmyslu a ze stravovacích zařízení. Výzkum bude realizován na anaerobním laboratorním reaktoru i poloprovozním reaktoru. Bude sledováno množství a složení vznikajícího bioplynu a zbytkového biologicky stabilizovaného substrátu (digestátu). V případě bioplynu se bude jednat o monitoring zejména obsahu methanu, oxidu uhličitého, sulfanu a vodíku za použití plynového chromatografu. V případě digestátu bude sledován obsah toxických prvků s ohledem na možnost použití jako hnojiva pro zemědělskou půdu.
- Výzkum energetických charakteristik složek komunálních odpadů s ohledem na požadavek společností zpracovávajících komunální odpad. Odběr vzorku komunálních odpadů z různých typů zástaveb ve společnosti OZO Ostrava, jejich úprava a analýza na základní termochemické vlastnosti: obsah vlhkosti, popela, hořlaviny, elementární složení (C, H, S, N, O), stanovení hodnoty spalného tepla a výhřevnosti.
- Charakterizace původu znečištění ovzduší prachovými částicemi v Moravskoslezském kraji. Analýza vzduchových filtrů získaných monitorovacím systémem bezpilotní vzducholodi a mechu jako biomonitorů používaných pro multielementární analýzu. Využití jaderné a související analytické techniky: instrumentální neutronová aktivační analýza (INAA), atomová absorpční spektrometrie (AAS), skenovací elektronová mikroskopie (SEM). Geografický informační systém (GIS) a matematické modelování bude využito pro interpretaci výsledků. Taková kombinace metod nebyla nikdy předtím využita pro tento účel. Očekávané výsledky jsou velmi významné pro řešení problematiky znečištění ovzduší a umožní začlenění TUO do programu OSN o znečištění ovzduší v Evropě (UNECE ICP vegetace) v rámci Úmluvy o dálkovém přeshraničním znečišťování ovzduší (LRTAP).
- Měření vertikálních profilů znečištění atmosféry s pomocí leteckých bezpilotních prostředků (UAV), modelování rozptylu znečišťujících látek v ovzduší prostřednictvím dostupných a doporučených metodik, pyrolýzní zpracování odpadních plastů v poloprovozních podmínkách.
- Experimentální a teoretické studium klíčových termofyzikálních a termodynamických vlastností anorganických materiálů, zejména multikomponentních slitin – ocelí s přidanou hodnotou a oxidických systémů - syntetických strusek, metodami termické analýzy s využitím termodynamického SW Thermo-calc a kinetického SW Dictra. Studovány budou zejména teploty fázových transformací, termodynamické funkce, viskozita a povrchové napětí.

Členové řešitelského týmuBc. Jiří Adámek
Mgr. Banovsha Baghirova
Bc. Dominika Balleková
Bc. Radek Barteczek
Dr. Stanislav Bartusek
Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D.
Bc. Martin Bernatík
RNDr. Jan Bitta, Ph.D.
Bc. Kateřina Blaštíková
Ing. Sergey Bliznyukov
Bc. Ľubomír Bobek
Bc. Vojtěch Borgosz
Bc. Adam Brucháček
Bc. Tereza Bujnochová
doc. Ing. Kateřina Skotnicová, Ph.D.
Kamil Černuška
Ing. Roman Cicko
Bc. Jan Cieslar
prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.
Ing. Simona Zlá, Ph.D.
Ing. Daniel Dohnalík
prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.
Ing. Ľubomíra Drozdová
doc. Ing. Richard Fabík, Ph.D.
Bc. Zuzana Fedičová
Bc. Klára Felgenträgerová
Ing. Taťána Fenclová
Bc. Alexander Feyzikov
Ing. Jiří Fiedor, Ph.D.
Bc. Marek Galajda
Bc. Vilém Gavlík
Bc. Patrik Gratza
doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D.
Bc. Radim Habernal
Ing. Marek Hartman
Bc. Ondřej Harabiš
Ing. Jan Haščin
Bc. Jan Herberk
Ing. Daniel Hladký
Ing. Josef Hlinka, PhD.
Bc. Patrik Horský
doc. Ing. Petr Jančík, Ph.D.
Bc. Michal Jegla
prof. Ing. Zdeněk Jonšta, CSc.
Ing. Veronika Jordanovová
Bc. Tomáš Kadlubiec
Mgr. Aleš Kalup
Ing. Martina Kalová, Ph.D.
Bc. Nikoletta Karidisová
Bc. Vojtěch Kawulok
doc. Ing. Petr Kawulok, Ph.D.
Bc. Lukáš Klus
doc. Ing. Radim Kocich, Ph.D.
Ing. Jiří Kohut
Bc. Radek Kolomazník
Bc. Petr Košťál
prof. RNDr. Pavol Koštial, Ph.D.
doc. RNDr. Bruno Kostura, Ph.D.
Ing. René Kratochvíl
Bc. Josef Krenželok
Bc. Jan Křištof
Ing. Ivana Kroupová, Ph.D.
Ing. Vojtěch Kubeš
Bc. Pavel Kudela
Ing. Taťána Radkovská
Ing. Lenka Kunčická, Ph.D.
prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.
Bc. Ondřej Kutáč
Bc. Lucie Lakomá
doc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.
Bc. Veronika Lepíková
doc. Ing. Petr Lichý, Ph.D.
Bc. Adriana Loseová
doc. Dr. Ing. Monika Losertová
Bc. Kateřina Lukešová
Bc. Natálie Lyžbická
doc. Ing. Adéla Macháčková, Ph.D.
Bc. Jan Majzner
doc. Ing. Jitka Malcharcziková, Ph.D.
Bc. Daniel Marek
Ing. Anastasia Volodarskaja, Ph.D.
prof. Ing. Eva Mazancová, CSc.
prof. Ing. Karel Michalek, CSc.
Bc. Vojtěch Mikler
Bc. Radomír Miklík
Bc. Lukáš Musil
Bc. Marek Němec
Mgr. Vlastimil Novák
Ing. Petr Opěla, Ph.D.
Ing. Martin Páník
doc. Ing. Petr Pánek, CSc.
Bc. Jakub Paulovič
Bc. Martin Pavčo
Mgr. Lubomír Pavelek
Ing. Irena Pavlíková
Ing. Richard Pělucha
Ing. Daniel Petlák
Ing. Adéla Podepřelová
Bc. Tomáš Pokluda
Ing. Martin Pova
Bc. Magdalena Mračna
Bc. Patrik Purtátor
doc. Ing. Pavlína Pustějovská, Ph.D.
doc. Ing. Lenka Řeháčková, Ph.D.
Ing. Filip Radkovský
Bc. Karel Richter
Bc. Vojtěch Rodryč
Bc. Lucie Roučková
Ing. Jakub Rušaj
Ing. Stanislav Rusz, Ph.D.
Bc. Jakub Ružbašan
Ing. Daniel Růžička
Bc. Petr Salva
Ing. Eva Samcová
doc. Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D.
Bc. Jana Schreierová
Ing. Vojtěch Ševčák
Bc. Václav Sikora
Ing. Michal Sikora
Bc. David Šimek
Bc. Josef Šiška
Bc. Klára Sklenaříková
Ing. Jan Škoda
prof. Ing. Bedřich Smetana, Ph.D.
Bc. Ondřej Smolen
doc. Ing. Ladislav Socha, Ph.D.
Bc. Lukáš Sojka
prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka
prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka
Bc. Patrik Sonnenschein
Ing. Barbora Marcinčinová
Ing. Ondřej Štefek
Ing. Michal Štencek
Ing. Václav Strung
Bc. Stanislava Strýčková
Ing. Michaela Strouhalová, Ph.D.
Bc. Šimon Šuleř
Ing. Petra Šutarová
Ing. Jana Sviželová
Ing. Vladislav Svozilík
Ing. Ladislav Svoboda
Bc. Rostislav Svrčina
Bc. Lukáš Szkandera
doc. Ing. Ivo Szurman, Ph.D.
Ing. Radek Tomášek
doc. Ing. Zdeněk Toman, CSc.
Ing. Mgr. Tomáš Tykva
Ing. Andrea Uherková
Bc. Jakub Uhlíř
doc. Ing. Marek Večeř, Ph.D.
doc. Ing. Marek Velička, Ph.D.
prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Ing. Jiřina Vontorová, Ph.D.
Bc. Pavel Zádrapa
Bc. Tomáš Zborovančík
Bc. Adam Zelenka
Ing. Stanislav Zientek
Bc. Markéta Zounová
Bc. Petr Žurovec
Ing. Jaroslav Zwyrtek
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Hlavním cílem řešení projektu je získání původních výsledků a nových poznatků ve sledovaných oblastech. Nové poznatky budou zveřejněny dle platné Metodiky hodnocení výsledků výzkumu a vývoje - budou připraveny články do impaktovaných časopisů. Doktorandi také budou presentovat dílčí výsledky na mezinárodních konferencích (a v jejich sbornících) a na Dnu doktorandů FMMI. Studenti navazujícího magisterského studia budou výsledky presentovat ve svých diplomových pracích.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
180000,-179262,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)134000,-134328,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti46000,-44934,-
2. Stipendia300000,-300000,-
3. Materiálové náklady200000,-354674,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek50000,-35613,-
5. Služby380000,-273004,-
6. Cestovní náhrady150000,-117447,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory140000,-140000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady1400000,-
Uznané náklady1400000,-
Celkem běžné finanční prostředky1400000,-1400000,-