Schválené projekty 2018

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2018

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 008 271 Kč

Z toho 2.5% - 1 375 200 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 169 170
EKF  3 711 750
FAST  2 600 000
FS  8 523 694
FEI 14 727 528
HGF  6 164 359
FMT  7 136 570
VC  9 600 000
CELKEM 53 633 071

KódSP2018/60
Název projektuSpecifický výzkum v metalurgickém, materiálovém a procesním inženýrství
ŘešitelSojka Jaroslav prof. Dr. Ing.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2018 - 31.12.2018
Předmět výzkumuNavrhovaný projekt bude ve všech třech svých hlavních částech navazovat na projekt shodného názvu, vedený pod č. SP2017/58. 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 svým obsahem navazovat na řešení projektu z roku 2017, a to komplexním řešením problematiky související s výrobou oceli a slitin, jejich odléváním a tvářením, výrobou litých kovových pěn 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:
- oblast fyzikálního modelování rafinačních procesů hliníkových tavenin,
- oblast hodnocení mikročistoty oceli v průběhu odplynění na vakuovací stanici RH,
- oblast redukčního odfosfoření vysoce legovaných ocelí,
- oblast termické analýzy a statistického zpracování experimentálních dat,
- oblast numerického modelování metalurgických procesů,
- oblast využití testů redukovatelnosti aglomerátů pro kinetický model.
Oblast slévárenství
- vývoj nových technologií výroby litých kovových pěn s využitím běžných slévárenských materiálů,
- optimalizace stávajících technologií výroby litých kovových pěn podle uspořádáním vnitřních dutin,
- návrh a testování uspořádání vnitřních dutin (tvar, velikost, distribuce, aj.),
- stanovení fyzikálně-mechanických vlastností odlitků kovových pěn,
- optimalizace rafinačních postupů při úpravě slitin hliníku,
- hodnocení metalurgické kvality hliníkových slitin v laboratorních a poloprovozních podmínkách,
- hodnocení termofyzikálních a termomechanických vlastností slévárenských slitin a materiálů,
- testování přípravků a materiálů ovlivňujících strukturu a užitné vlastnosti výsledného odlitku.
Oblast tváření materiálu
- fyzikální zkoušení a matematický popis deformačního chování kovových materiálů
- experimentální studium vlivu výchozí struktury a předchozí deformace na ARA diagramy ocelí
- plastometrické studium strukturotvorných procesů spjatých s plastickou deformací
- příprava ultrajemnozrnných materiálů pomocí metod SPD (Severe Plastic Deformation)
- optimalizace procesů objemového tváření na základě simulací a modelování
Oblast tepelné techniky
- snižování energetické náročnosti tepelných procesů výroby a zpracování materiálů
- tepelné výměníky k netradičním tepelným zdrojům
- hodnocení vlivu spalovacích procesů na životní prostředí
- zvyšování životnosti vyzdívek metalurgických agregátů
- materiálové využití odpadních produktů oxidického charakteru ze spalovacích a rafinačních pochodů

OBLAST B – MATERIÁLOVÉ INŽENÝRSTVÍ
katedra 636
- Biomateriály
Cílem řešení v této oblasti je příprava bioaktivní keramiky, charakterizace jejich vlastností v závislosti na parametrech výroby. Bude studováno proměnlivé chemické složení biokeramiky, postup přípravy a parametry plamenové syntézy. Budou určeny nejvhodnější podmínky a složení biokeramiky pro podobnost vlastností lidské kosti. V dalších experimentech budou významné biologické testy vzorků, které prokáží jejich biokompatibilitu a poskytnou odpověď na vhodnou velikost částic pro tyto aplikace. Dále také další úpravy parametrů plamenové syntézy a chemického složení v závislosti na výsledcích biologických testů a způsob aplikace mikrokuliček. V rámci experimentu budou připravovány částice biokeramiky s hydroxyapatitem (HA) v podobě granulí a s přídavkem Ca3(PO4)2 v podobě mikrokuliček pomocí dvou postupů. Prvním postupem bude výroba granulí z vodných suspenzí pomocí kapání do kapalného dusíku s následnou lyofilizací. Druhým postupem je tvorba mikrokuliček, kdy bude výchozí směs homogenizována v atritorovém mlýnu a následně upravována pomocí plamenové syntézy na konečný tvar.
- Přeměna mikrovlnného záření na teplo
Předmětem studia budou měření mikrovlnného ohřevu keramických kompozitů s vázanou a volnou vodou za přítomnosti kovu. Tato měření budou sloužit na vytipování vhodných materiálů, které zabezpečí konverzi mikrovlnného záření na teplo s cílem vytvořit netradiční vyhřívací těleso s relativně nízkou spotřebou elektrické energie.
- Vodíková křehkost ocelí
Předmětem řešení bude studium vztahu mezi náchylností k vodíkové křehkosti konstrukčních ocelí a jejich strukturními, event. dalšími charakteristikami, zejména mírou segregací v materiálech, úrovní znečistění nekovovými vměstky a podobně. Řešení bude využívat elektrolytické vodíkování vzorků, tahové testy, testy odolnosti vůči HIC podle předpisu NACE a zejména analýzu mikrostruktury metodou světelné mikroskopie a řádkovací elektronové mikroskopie (SEM) s využitím EDX analýzy pro posouzení míry segregací a detailní popis fraktografických charakteristik.
- Vybrané vlastnosti moderních konstrukčních ocelí
Předmětem řešení bude studium vybraných vlastností ocelí 19663 a QRO90 Supreme po různých typech povrchového zpracování (konvenční nitridace, laserové kalení, plasmová nitridace, resp. nitridace s následným plasmovým kalením atp.) s cílem nalezení optimalizovaného tepelného zpracování pro dané oceli a jejich aplikaci při výrobě vysokopevných tlakových lahví (HPSC). Dále bude předmětem řešení studium šíření trhlin v HPSC vyrobených z oceli 34CrMo4 a martenzitické antikorozní oceli v procesu tlakových zkoušek a SSC testů pomocí akustické emise.
katedra 637
V rámci řešení projektu, který je zaměřen na nové materiály, technologie jejich přípravy, tepelně-mechanického zpracování a optimalizace vlastností, budou sledovány tyto problematiky:
- Příprava a strukturní charakteristiky speciálních vysokoteplotních paměťových slitin. Materiál bude zpracován pomocí různých způsobů tepelného/termomechanického zpracování.
- Příprava a charakterizace slitin pro vybrané aplikace cestou práškové metalurgie různými postupy, studium vlivu chemického složení, metody přípravy výchozího práškového materiálů, podmínek kompaktování, slinování a TZ na strukturní charakteristiky a fázové složení připravených materiálů.
- V oblasti progresivních materiálů na bázi Ti, Mg, Al a Ni pro automobilový průmysl a biomedicínu bude výzkumná činnost zaměřena na studium strukturních charakteristik vyvíjených materiálů, hodnocení jejich mechanických a korozních vlastností v souvislosti s technologiemi jejich přípravy a tepelně-mechanického zpracování.
- Příprava slitin na bázi Ni3Al nelegovaných i legovaných, příprava slitin v usměrněném stavu, posouzení vlivu procesu krystalizace na strukturní a fyzikálně metalurgické charakteristiky experimentálních materiálů, hodnocení vybraných mechanických charakteristik.
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.

OBLAST C – PROCESNÍ INŽENÝRSTVÍ
V roce 2018 bude řešení projektu v oblasti procesního inženýrství zaměřeno zejména na řešení následujících problémů:
Experimentální a teoretické studium významných termodynamických a termofyzikálních vlastností anorganických materiálů, zejména kvaternárních slitin na bázi Fe C Cr O a Fe C Ni O a anorganických systémů na bázi oxidů - syntetických strusek, metodami termické analýzy spolu s využitím termodynamického SW Thermo calc, kinetického SW Dictra a IDS (Interdendritic Solidification SW). Předmětem studia budou zejména teploty fázových transformací, latentní tepla fázových transformací a tepelné kapacity v pevné i kapalné fázi, dále také viskozita a povrchové napětí tavenin v závislosti na teplotě. Studovány budou souvislosti mezi chemickým složením, fázovým složením a strukturou.
Hodnocení produkčních a ekologických charakteristik půd ovlivněných průmyslovou činností. Opakovaný monitoring poskytuje informace o zkoumaných lokalitách, obsahů makroprvků v půdě, bilanci živin a stopových i rizikových prvků. Výzkum bude kontinuálně propojen s probíhajícím výzkumem biomonitoringu pomocí mechorostů v Moravskoslezském kraji a přilehlých oblastech Polska. Výsledky výzkumu analýz půdních charakteristik vybraných lokalit doplní výsledky analýz biomonitoringu a poskytnou rozšířenou databázi údajů o stavu a potenciální rizikovosti daných ekosystémů ovlivněných průmyslovou činností a možnosti přenosu kontaminantů z půdy do potravního řetězce. Výsledky rovněž poskytnou doplňující údaje pro celorepublikové monitorování subsystému kontaminovaných ploch zejména orné půdy a trvalých travních porostů. Metodika odběrů vzorků bude použita v souladu s metodickými přístupy bazálního monitoringu zemědělských půd Ministerstva zemědělství ČR. V této oblasti bude rozvíjena spolupráce s Ostravskou univerzitou a Univerzitou Palackého v Olomouci.
Odpady a jejich nakládání s nimi bude další oblastí studia. Konkrétně se bude jednat o analýzu způsobů zpracování komunálních odpadů v jednotlivých krajích ČR s ohledem na platnou a nově plánovanou legislativu odpadového hospodářství. Dále hodnocení termochemických vlastností směsného komunálního odpadu pro účely energetického využití. A v neposlední řadě bude probíhat také studium možností zpracování biologicky rozložitelné složky směsného komunálního odpadu metodou anaerobní digesce.
Analýza popílků po spalování uhlí ve vztahu k podmínkám spalování. Popílky po spalování uhlí obsahují zvýšené obsahy řady minoritních a stopových prvků, mezi které patří i yttrium a kovy vzácných zemin, nicméně jejich obsahy ve velké míře závisejí na podmínkách spalování i na vlastnostech spalovaného uhlí. Z popelů/popílků budou připraveny zrnitostní frakce, ve kterých budou proměřovány obsahy vybraných prvků metodou rentgenové fluorescenční analýzy.
Studium procesních vod z hlediska jejich degradačního vlivu na výparníkové trubky. Přímou příčinou poškození vnitřního povrchu výparníkových trubek v teplárnách je poškození ochranných vlastností oxidické vrstvy na vnitřním povrchu trubek chemickým účinkem lokálně zahuštěného média. Předcházení uvedených problémů spočívá v předcházení kolísání pH, kontrole a řízení fosfátového režimu, vodivosti, koncentrace amoniaku a kyslíku. Práce bude zaměřena na analýzu procesních parametrů napájecí vody teplárny v teplárně TAMEH Czech s.r.o., která je jedním ze závodů společnosti Arcelor Mittal Ostrava.
V rámci chemicko-technologického výzkumu bude pozornost zaměřena na mikroreaktory vyrobené 3D tiskem, návrh, výroba a testování a generátoru kapek, hydrodynamické studie proudění v mikrokanálech a vícefázové proudění v mikrokanálech. Bude navržen modulový mikrokanál, který bude vyroben 3D tiskem a testován s ohledem na fyzikálně chemické parametry použitých kapalin. V další části výzkumu bude proveden simulační výpočet náplňových a patrových kolon využívaných v koksochemických aplikacích a bude testován vliv proměnlivých koncentrací proudů a účinnost dělících procesů a s ohledem na optimální provoz. Konečně, bude studována kinetika krystalizace farmaceutických substancí s využitím vizualizačních technik pro sledování růstu krystalů v závislosti na různých reakčních podmínkách. Hlavními výsledky práce bude znalost fyzikálních parametrů získaných z krystalizačních experimentů a znalost fyzikálně-chemických technik používaných pro charakterizaci pevných substancí.
Členové řešitelského týmuBc. Pavel Anderle
Bc. Martin Bača
Bc. Petra Bančíková
doc. Mgr. Lucie Bartoňová, Ph.D.
Dr. Stanislav Bartusek
Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D.
Bc. Alexandr Benda
RNDr. Jan Bitta, Ph.D.
Bc. Radek Bodlák
Bc. Petra Boháčová
Bc. Kateřina Laubrová
Mgr. Bc. Michael Bouček
doc. Ing. Silvie Brožová, Ph.D.
doc. Ing. Kateřina Skotnicová, Ph.D.
Ing. Jiří Burda
Bc. Vojtěch Byrtus
Bc. Jiří Čarvaš
Ing. Lukáš Carbol
Bc. Lucie Chudobová
Bc. Marek Cienciala
Ing. Denisa Čižíková
Bc. Roman Coufal
Bc. Radoslava Demová
prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.
Bc. Jiří Dočekal
Ing. Kamila Dostálová
prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.
Ing. Ľubomíra Drozdová
Bc. Zuzana Drong
Ing. Taťána Fenclová
Ing. Jiří Fiedor, Ph.D.
Bc. Iveta Filipová
Bc. Jonáš Filip
Bc. Ondřej Folta
Ing. Hana Francová, Ph.D.
Bc. Martina Gabrišová
Bc. Tomáš Glac
Bc. Jakub Golasowski
Bc. Martin Grochol
Bc. Petr Gromský
doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D.
Ing. Michaela Haluzíková
doc. Ing. Jiří Hampl, Ph.D.
Ing. Jan Haščin
Bc. Tereza Havlíčková
Bc. Petr Hlinka
Bc. Martin Hoffmann
Bc. David Hoffmann
Bc. Pavel Horák
Bc. Marek Šťastný
Bc. Radek Hřivňák
Bc. Martin Hýl
Bc. Kristina Adamusová
Bc. Zdeněk Janděl
Bc. Petr Janík
doc. Ing. Petr Jančík, Ph.D.
Ing. Josef Jaroš
prof. Ing. Zdeněk Jonšta, CSc.
Ing. Veronika Jordanovová
Ing. Jan Juřica
Bc. Tomáš Kadlubiec
Ing. Martina Kalová, Ph.D.
doc. Ing. Petr Kawulok, Ph.D.
Bc. Michal Kempny
Bc. Ladislav Kišac
Ing. Sergei Kiselev
Ing. Miroslava Klárová, Ph.D.
Bc. Lukáš Klus
doc. Ing. Radim Kocich, Ph.D.
Ing. Jiří Kohut
Bc. Kristýna Konečná
Bc. Petr Kopka
Ing. Marcela Kordeková
Bc. Ondřej Kořenek
prof. RNDr. Pavol Koštial, Ph.D.
Ing. Ondřej Kotásek
Bc. Hana Kováříková
Ing. Aneta Svozilíková Krakovská
Ing. Ludmila Krátká
Ing. Ivana Kroupová, Ph.D.
Ing. Jan Krzywoň
Ing. Kateřina Dittel Ksandrová
Ing. Vojtěch Kubeš
Ing. Nikol Jančarová
Bc. Jakub Kulla
Ing. Taťána Radkovská
Ing. Lenka Kunčická, Ph.D.
prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.
Bc. Jakub Ľalík
Bc. Denis Lampa
Bc. Lukáš Lasota
doc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.
Ing. Mario Latocha
Bc. Tomáš Laubr
Bc. Daniel Lazaridis
Bc. Michael Lex
doc. Ing. Petr Lichý, Ph.D.
doc. Dr. Ing. Monika Losertová
Bc. Tereza Lukášová
Bc. Martina Magdoňová
doc. Ing. Jitka Malcharcziková, Ph.D.
Ing. Kristýna Marková
Ing. Jiří Marek
Ing. Damián Mašlej
Ing. Kryštof Matula
prof. Ing. Eva Mazancová, CSc.
Bc. Andrea Mertová
Bc. Daniel Merta
Ing. Václav Merta
Bc. Radim Míček
Ing. Jiří Michalík, Ph.D.
Ing. Jan Mokrý
Ing. Mgr. David Mráz
Ing. Jan Mucha
Ing. Horymír Navrátil
Bc. Gabriela Němcová
Ing. Josef Němec
Bc. Ilona Němcová
Bc. Martin Nezgoda
Bc. Monika Nogolová
Mgr. Vlastimil Novák
Bc. Vojtěch Novák
Ing. Tomáš Obzina
Ing. Alice Pantůčková
Bc. Václav Pavlík
Ing. Irena Pavlíková
Bc. Petra Pawlusová
Ing. Tomáš Peterek
Ing. Daniel Petlák
Bc. Denis Piták
Bc. Dan Plevák
Ing. Adéla Podepřelová
Ing. Luboš Polcar
Bc. David Polách
Bc. Jakub Pončík
Ing. Martin Pova
Bc. Klára Prosová
Bc. Jakub Pruchnický
doc. Ing. Pavlína Pustějovská, Ph.D.
doc. Ing. Lenka Řeháčková, Ph.D.
Ing. Filip Radkovský
Bc. Michal Rulíšek
Bc. Magda Rulíková
Ing. Daniel Růžička
Ing. Jan Růžička
Ing. Jiří Rygel
Bc. Hana Salomonová
Ing. Eva Samcová
doc. Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D.
Bc. Jana Schreierová
Bc. Denisa Šedá
Ing. Vojtěch Ševčák
prof. Ing. Ivo Schindler, CSc.
Bc. Zuzana Šigutová
Ing. Kamil Sikora
Bc. Martina Šindlářová
Ing. Iva Šípová
Ing. Jan Škoda
prof. Ing. Bedřich Smetana, Ph.D.
Bc. Vendula Smočková
Ing. Aneta Smýkalová
Ing. Michal Sniegoň
doc. Ing. Ladislav Socha, Ph.D.
prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka
Ing. Svetlana Sorokina
Bc. Anastasia Spinu
Bc. Marek Štábl
Ing. Ondřej Štefek
Ing. Michal Štencek
Ing. Václav Strung
Ing. Petr Strakoš
Bc. Tereza Stredanská
Ing. Michaela Strouhalová, Ph.D.
Bc. Miroslav Štůrala
Ing. Lenka Šimková
Ing. Petra Šutarová
Ing. Jana Sviželová
Ing. Vladislav Svozilík
doc. Ing. Ivo Szurman, Ph.D.
Bc. Antonín Tkadlec
Ing. Radek Tomášek
Bc. Kateřina Tomšejová
Bc. Dominík Tomášek
doc. Ing. Zdeněk Toman, CSc.
Bc. Kamil Vavřač
doc. Ing. Marek Večeř, Ph.D.
doc. Ing. Marek Velička, Ph.D.
Bc. Marek Veselý
Bc. Šárka Vicherková
Bc. Hana Vjatráková
Bc. Tomáš Vlachopulos
doc. Ing. Jozef Vlček, Ph.D.
prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Bc. René Vojáček
Bc. Daniel Volčík
Ing. Jiřina Vontorová, Ph.D.
Ing. Josef Walek
Ing. Aleš Zaoral
Ing. Monika Zbránková
Ing. Ladislav Zdařil
Bc. Jiří Zelinka
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Hlavním cílem řešení projektu je získání původních výsledků a nových poznatků ve sledovaných oblastech, tedy v metalurgickém, materiálovém a procesním inženýrství. Nové poznatky budou zveřejněny dle platné Metodiky hodnocení výsledků výzkumu a vývoje - budou připraveny články do impaktovaných časopisů, sborníků konferencí apod. 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,-179559,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)134000,-134000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti46000,-45559,-
2. Stipendia300000,-300000,-
3. Materiálové náklady200000,-317174,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek50000,-118611,-
5. Služby470000,-353100,-
6. Cestovní náhrady150000,-81556,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory150000,-150000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady1500000,-
Uznané náklady1500000,-
Celkem běžné finanční prostředky1500000,-1500000,-