Charakterizace materiálů a pokročilé povlaky - Jozef Kaiser
Vysoké učení technické v Brně Vysoké učení technické v…
Charakterizace materiálů a pokročilé povlaky - Jozef Kaiser

Vedení

prof. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D. prof. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D.
Vedoucí výzkumné skupiny

Výzkumné oblasti

  • Vývoj nových metod a postupů charakterizace materiálů v návaznosti na současné požadavky, tj. kombinace mikro- a nanostrukturních studií, optoelektronická charakterizace mikro- a nanostruktur, tribologie, spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) a počítačová tomografie (µCT, nanoCT).
  • Tvorba pokročilých povlaků s požadovanými funkčními vlastnostmi prostřednictvím pokročilých technologií a jejich charakterizace od makro- až po nano- rozměry.

Hlavní cíle

Našimi hlavními cíli jsou především poskytování poznatků v rámci současného vývoje ve vědě a dále výzkum a vývoj v rámci širokého spektra témat z oblasti dopravy (letecký a automobilový průmysl), energetiky, biomateriálů a elektroniky. Výzkumná skupina reflektuje celosvětově rostoucí poptávku po kvalitním multidisciplinárním výzkumu a excelentních výsledcích a plní tyto požadavky jak na poli základního výzkumu, tak v oblasti aplikovaného výzkumu při dlouhodobé spolupráci s významnými průmyslovými partnery. Dlouhodobě se soustředíme na posouvání hranic při plnění multidisciplinárních projektů s excelentními výsledky na národní i mezinárodní úrovni.


Výzkumné zaměření

Spektroskopie laserem buzeného plasmatu (LIBS)

Technologie LIBS umožňuje rychlou prvkovou analýzu pevných, kapalných nebo plynných vzorků, která může být prováděna i in situ nebo na vzdálených vzorcích. Metoda je použitelná pro vzorky z různých vědních a průmyslových oblastí.

  • Klinický výzkum (detekce nanočástic a těžkých kovů v orgánech)
  • Slévárenství a metalurgie (detekce C, S, P, rychlá okamžitá kontrola kvality)
  • Automobilový průmysl (charakterizace tenkých povrchových vrstev, selektivní detekce prvků ve vrstvených materiálech)
  • Težba a vesmírný výzkum (identifikace hornin, kvantifikace stopových prvků)
  • Zemědělství a diagnostika životního prostředí (detekce hnojiv a kontaminace toxiny)
  • Archeologie, forenzní vědy (detekce brzdné dráhy), stavební inženýrství aj.

Počítačová mikro a nano tomografie

  • Vývoj a aplikace mikro- a nano- radiografie a počítačové tomografie (μCT, nanoCT) a jejich kombinace s dalšími analytickými přístupy a metodami.
  • 3D metrologie s vysokým rozlišením a nedestruktivní analýza vnitřní struktury a morfologie materiálů pro potřeby základního i aplikovaného výzkumu v různých odvětvích.
    • Strojní, materiálové a stavební inženýrství, elektrotechnika (vývoj, řešení problémů a reverzní inženýrství, kontrola kvality a kontrola vnitřních i vnějších rozměrů součástí z plastů, keramiky, dřeva, odlitků z lehkých kovů)
    • Potravinářství (fragment kostí v mase)
    • Moderní medicína (studie implantátů, komplexní studie zvířecích embryí)
    • Forenzní vědy, právní inženýrství, kriminalistika.

Pokročilé povlaky

  • Vývoj a depozice povrchových úprav různými metodami žárových nástřiků (depozice plamenem, obloukem, plazmový nástřik (APS), vysokorychlostní nástřik plamenem (HVOF)) a metodami anodizace/elektrodepozice pro různé vědecké a průmyslové oblastí.
    • Letecký a automobilový průmysl (difuzní vrstvy, žárové nástřiky, obrousitelné povlaky, dekorativní povlaky).
    • Energetika (povlaky odolné kavitaci a otěru, hydrofobní povlaky
    • Biomateriály (ochranné povlaky pro biodegradabilní kovové a kompozitní implantáty).
    • Strojní inženýrství, elektrotechnika (resistant heater coatings, anodizace kovů a polymerů).
  • Výroba a zpracování kovových, keramických, kompozitních materiálů a aerogelů pokročilými technologiemi (Proudem asistované slinování/extruze, 3D tisk, superkritické sušení)
  • Testování výše zmíněných povlaků a objemových materiálů tradičními a pokročilými metodami například:
    • isotermický a cyklický oxidační test (prototyp),
    • burner rig test (prototyp),
    • slurry abrasion resistence test (prototyp).
    • korozní testy za různých teplot,
    • kavitační test s využitím kavitační tratě.

Nano a micro Tribologie

  • Nanotribologie, povrchové textury, tření a opotřebení povrchových vrstev a povlaků.
  • Molekulární degradace maziv, studie tenkých lubrikačních vrstev za nestabilních podmínek, přechodové chování a elasto-hydrodynamický kontakt.
  • Biotribologie a vliv protein na biotribologické aplikace.

Optoelektronika a charakterizace nanostruktur

  • Zlepšení diagnostických metod používaných pro testování polovodičových materiálů a elektronických součástek a struktur.
  • Stanovení korelace mezi vlastnostmi a geometrickými a strukturními parametry nanostruktur.
  • Nízkofrekvenční šum - analýza poruch objemových a mezifázových defektů, určení kvality a spolehlivosti elektronických zařízení.
  • Vývoj vysoce citlivých snímačů pro detekci chemických látek rozpuštěných v plynech nebo kapalinách.
  • Experimentální a teoretický výzkum stochastických procesů a přenosu náboje jako základ nových pokročilých technologií.
  • Elektromagnetické emise v dielektrikách pro sledování tvorby a růstu trhlin při mechanickém zatížení.

 

 


Novinky

Všechny novinky