Schválené projekty 2019

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2019

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 404 010 Kč

Z toho 0,18 % - 99 192 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 433 100
EKF  3 711 635
FAST  2 600 000
FS   8 127 164
FEI 15 797 594
HGF   5 859 651
FMT  7 597 824
VC 10 177 850
CELKEM 55 304 818

KódSP2019/27
Název projektuVyužití metod strukturní analýzy, zkoušení mechanických vlastností a nedestruktivní defektoskopie při komplexní charakterizaci pokročilých materiálů
ŘešitelVáňová Petra doc. Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2019 - 31.12.2019
Předmět výzkumuZákladním úkolem materiálového inženýrství je studium souvislostí mezi strukturou a vlastnostmi materiálů. Optimalizace vlastností technických materiálů je založena na řízeném ovládání jejich mikrostruktury, což se neobejde bez detailní znalosti vzájemných vztahů mezi strukturou a vlastnostmi materiálů. Technické materiály se často používají v metastabilním strukturním stavu a v průběhu jejich dlouhodobé exploatace může docházet k velmi pomalým změnám struktury směrem k termodynamicky rovnovážnému stavu. To je obvykle spojeno s určitým poklesem úrovně mechanických vlastností. To znamená, že pro zaručení bezpečného provozování součástí po celou dobu jejich životnosti jsou nezbytné detailní poznatky o procesech degradace struktury a vlastností materiálů v závislosti na podmínkách expozice, včetně vlivu pracovního prostředí. Při kontrole jakosti moderních materiálů a komponent vyrobených z těchto materiálů se intenzivně využívají metody nedestruktivní defektoskopie. Tyto metody umožňují identifikovat nepřípustné defekty, nicméně pro spolehlivé stanovení příčiny těchto defektů je nezbytná detailní strukturní analýza.

Mezi základní metody hodnocení struktury materiálů patří světelná mikroskopie, metody využívající zfokusovaný svazek elektronů (řádkovací elektronová mikroskopie, prozařovací elektronová mikroskopie) a rtg difrakční analýza. Jednotlivé experimentální metody mají své přednosti, ale i omezení, a proto je žádoucí využívat při charakterizaci strukturních parametrů technických materiálů několik různých metod. Např. světelná mikroskopie je často doplňována obrazovou analýzou, analytickou řádkovací elektronovou mikroskopií (EDX analýzou a/nebo EBSD analýzou), rtg difrakční analýzou i prozařovací elektronovou mikroskopií. Synergie těchto experimentálních technik umožňuje detailně charakterizovat strukturní parametry různých typů materiálů.

Každá z metod strukturní analýzy vyžaduje specifickou přípravu vzorků, na jejichž kvalitě pak významně závisí výsledky strukturní analýzy. V rámci projektu se předpokládá široké zapojení studentů navazujícího a doktorského studia do přípravy vzorků z různých typů technických materiálů, do sběru experimentálních dat a interpretace získaných výsledků v rámci realizace jejich závěrečných, resp. disertačních prací. Projekt počítá s maximálním využitím zařízení katedry materiálového inženýrství v oblasti přípravy metalografických výbrusů, světelné mikroskopie, digitální obrazové analýzy a řádkovací elektronové mikroskopie. V laboratoři elektronové mikroskopie RMTVC bude využíván řádkovací a prozařovací elektronový mikroskop, včetně technik EDX, EBSD a speciálních zařízení pro přípravu preparátů. Vzhledem k tomu, že v současné době katedra nedisponuje kvalitním zařízením pro rtg difrakční analýzu, předpokládá se spolupráce s externím pracovištěm.

Součástí projektu bude hodnocení mechanických vlastností progresivních technických materiálů. K charakterizaci vlastností materiálů bude využíváno technické vybavení katedry materiálového inženýrství, které umožňuje provádět zkoušky tvrdosti, tahové zkoušky, tlakové zkoušky, únavové zkoušky v módu tah - tlak, testy v tříbodovém ohybu a Charpyho zkoušky rázem v ohybu. V rámci projektu OP VVV byla vybudována laboratoř defektoskopie vybavená ultrazvukovým defektoskopem, defektoskopem vířivých proudů a ultrazvukovým tloušťkoměrem. Tyto metody nedestruktivní kontroly materiálů umožní rozšířit spektrum technik používaných na katedře materiálového inženýrství při charakterizaci kvality materiálů a komponent vyrobených z těchto materiálů. To by se mělo pozitivně projevit na kvalitě doktorských prací i závěrečných prací navazujícího magisterského studia. Kromě toho budou ke studiu závislostí mezi strukturou a vlastnostmi pokročilých materiálů využívány vzorky z dlouhodobých zkoušek (např. zkoušek tečení), provedených na externích pracovištích.

Pro řešení diplomových prací v rámci studijního programu Progresivní technické materiály a disertačních prací v rámci studijního programu Materiálové vědy a inženýrství i příbuzných studijních programů jsou výše uvedené experimentální metody hodnocení struktury a mechanických vlastností zcela nezbytné. Projekt počítá s řešením následujících témat závěrečných prací: Vodíkové zkřehnutí DP ocelí, Studium porušení tlakových zásobníků s umělým vrubem, Analýza mechanických vlastností materiálu AISI 316L a jeho svařence před a po vodíkování, Hodnocení materiálových a strukturních charakteristik dlouhodobě provozované oceli P91, Studium vlivu složení válcovaného drátu a technologie výroby na finální vlastnosti pneudrátu, Materiálový rozbor kobaltových slitin na výrobu rozvlákňovacích hlav pro sklářský průmysl a dalších.

Získané výsledky umožní prohloubit znalosti a dovednosti studentů i pedagogů v oblasti studia struktury a vlastností především pokročilých materiálů, včetně interpretace získaných výsledků. Výsledky řešení projektu přispějí k dalšímu zvýšení kvality pedagogického procesu.
Navrhovaný projekt částečně navazuje na výsledky a poznatky získané při řešení projektu SGS s názvem Studium vztahů mezi strukturními parametry a vlastnostmi pokročilých materiálů v roce 2016, projektu SGS s názvem Rozvoj experimentálních metod charakterizace struktury a vlastností technických materiálů v roce 2017 a projektu s názvem Studium souvislostí mezi technologií výroby a zpracováním pokročilých materiálů, jejich strukturními parametry a užitnými vlastnostmi v roce 2018. Důležitou součástí navrhovaného projektu bude implementace nově pořízených technik nedestruktivní kontroly kvality materiálů a rozvoj metodik strukturní analýzy umožňujících stanovení příčiny nepřípustných NDT defektů.
Členové řešitelského týmuBc. Jakub Adámek
Bc. Jana Bajzíková
Ing. Daniel Bartoněk
Bc. Tomáš Bazalka
Bc. Roman Benek
Bc. Alexandr Benda
doc. Ing. Petra Váňová, Ph.D.
Bc. Radek Bodlák
Bc. Petra Boháčová
Bc. Jaromír Burda
Bc. Petr Chalupa
Bc. et Bc. Martin Chovanec
Bc. Tomáš Chowaniec
Ing. Marek Dobiáš
Bc. Roman Doležal
Bc. Zuzana Drong
Bc. Jan Dulava
Ing. Taťána Fenclová
Bc. Iveta Filipová
Bc. Šimon Fišara
Bc. Kateřina Mančíková
Ing. Bc. Ladislav Fuglíček
Ing. Bc. Ladislav Fuglíček
Bc. David Gavelčík
Bc. Michael Heider
Bc. Michal Hluchník
Ing. Kryštof Hradečný
Bc. Eduard Hrachovina
Bc. Pavel Hranický
Bc. Lucie Hronová
Bc. Klára Motúzová
Bc. Kristýna Přecechtělová
Bc. Roman Jaroš
Bc. Marek Javorský
Bc. Magdalena Jaworková
Ing. Martina Kalová
Bc. Markéta Ducháčová
Bc. Lukáš Klapka
Ing. Jiří Kohut
Ing. Jana Kokořová
Bc. Jan Kolomazník
Bc. Jan Kolomazník
Bc. Michaela Kormanová
Ing. Martin Kraus, Ph.D.
Ing. Taťána Radkovská
Bc. Zdeněk Kunčar
Bc. Jakub Ľalík
Bc. Martina Magdoňová
Bc. Mária Melicherová
Bc. Filip Mlčůch
Bc. Jan Mrázek
Bc. Daniel Neagu
Bc. Jakub Novotný
Ing. Zdeňka Opatrná
Ing. Renáta Palupčíková
Ing. Pavel Peňáz
Bc. Tomáš Petřvaldský
Ing. Adéla Podepřelová
Bc. Christian Podolewski
Bc. Zdenek Pytlíček
Bc. Michal Rulíšek
Bc. Magda Rulíková
Bc. Jiří Saul
Bc. Petr Sikora
Ing. Iva Šípová
Ing. Pavel Sova
Bc. Juraj Špak
Bc. Anastasia Spinu
Bc. David Stonawski
Bc. Jakub Strejček
Bc. Miroslav Štůrala
Ing. Radek Tomášek
Mgr. Bc. Barbora Bukovanová
Mgr. Bc. Barbora Bukovanová
Bc. Daniel Volčík
Bc. Nikola Vondrová
Bc. René Widenka
Bc. Tomáš Zajíc
Bc. Roman Zapletal
Bc. Jiří Zelníček
Bc. Adéla Zuziaková
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cíle projektu lze formulovat následovně:
1. optimalizace podmínek přípravy vzorků z pokročilých materiálů pro účely moderních metod strukturní analýzy;
2. rozvoj metod digitální obrazové analýzy;
3. rozvoj metodiky strukturní analýzy pokročilých materiálů pomocí EBSD;
4. rozšíření aplikací netradičních metod strukturní analýzy, např. difrakční analýza v prozařovacím elektronovém mikroskopu,
5. rozvoj metod hodnocení mechanických vlastností (např. souběžné vodíkování při působení plastické deformace),
6. využití metod NDT při kontrole kvality materiálů a identifikace příčin nepřípustných NDT defektů pomocí metod strukturní analýzy,
7. interpretace získaných výsledků s využitím obecně akceptovaných zákonitostí materiálového inženýrství.

Výstupem řešení projektu budou optimalizované parametry přípravy vzorků z různých typů materiálů (např. kovových materiálů a jejich svarů, kompozitů, polymerních materiálů ad.) pro moderní metody strukturně fázové analýzy, interpretace výsledků stanovených různými metodami strukturní analýzy (obrazová analýza, řádkovací a prozařovací elektronová mikroskopie, rtg difrakční analýza), analýza výsledků zkoušek mechanických vlastností materiálů a využití vybraných metod NDT při charakterizaci kvality materiálů.
Výstupem z projektu budou publikace na mezinárodních vědeckých konferencích a závěrečné práce studentů doktorského a navazujícího magisterského studia. Řešení projektu přispěje ke zvýšení kvality diplomových a především doktorských prací.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
45967,-45899,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)34304,-34304,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti11663,-11595,-
2. Stipendia75000,-75000,-
3. Materiálové náklady88883,-75581,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-14428,-
5. Služby120000,-128152,-
6. Cestovní náhrady45000,-35790,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory41650,-41650,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady416500,-
Uznané náklady416500,-
Celkem běžné finanční prostředky416500,-416500,-