Student World

***oznámení Tiskového odboru AV ČR

Před slavnostním přestřižením pásky vystoupili s krátkými projevy předseda AV ČR prof. Jiří Drahoš, ředitel ÚFP AV ČR ing. Petr Křenek a vedoucí oddělení materiálového inženýrství prof. Pavel Chráska, který má na otevření laboratoře hlavní podíl. Pozvaní hosté měli možnost sledovat ukázku plazmového stříkání a seznámit se se zařízením „Spark Plasma Sintering“, které je první svého druhu v ČR.

 Laboratoř plazmových technologií má v sobě spojovat dva důležité aspekty – výzkum základních mechanismů a procesů v oblasti plazmatu a též možnosti využití těchto poznatků při vývoji materiálů se speciálními vlastnostmi, které jsou tzv. šité na míru. Prof. Jiří Drahoš vyzdvihl právě toto propojení teoretického výzkumu s praktickou aplikací. „Jde o důležitý krok ve směru výzkumu, který je v dnešní době jedním z klíčových,“ zdůraznil předseda Akademie věd ČR.

Oddělení materiálového inženýrství ÚFP AV ČR se zabývá materiály ve vazbě na plazma, kterého je v ústavu k dispozici hned několik typů. Studují se zde interakce termického plazmatu, nerovnovážného plazmatu, laserového plazmatu i „fúzního“ plazmatu s různými materiály. Proč je toto studium důležité? Při interakci plazmatu s pevnou fází totiž nastávají v materiálech významné změny. Na jedné straně se projevují např. obtížemi při hledání vhodných konstrukčních prvků dlouhodobě vystavených účinkům plazmatu, na straně druhé mohou být tyto změny využity k výrazné modifikaci „ běžných“ materiálů (především jejich povrchů) nebo k přípravě materiálů zcela nového typu. Oddělení materiálového inženýrství se zabývá plazmovými nástřiky s různými specifickými materiály (plazma jako nástroj), dále problematikou materiálů pro fúzní zařízení (plazma jako problém) a chystá se rozšířit problematiku na studium procesů a výstupů metody „Spark Plasma Sintering“.

Plazmové stříkání dnes umožnuje vývoj a výrobu ochranných povlaků z různých kovových i keramických materiálů nebo jejich směsí. Například plazmové nástřiky keramických tepelných bariér jsou potřebné při výrobě turbín, resp. zařízení, kde se pracuje za zvýšených teplot. Plazmové nástřiky se používají jako antikorozní či antiabrazivní ochrana, uplatnění naleznou ve sklářském průmyslu, metalurgii a dalších oborech.

Nejnovějším trendem jsou tzv. funkčně gradované materiály (FGM) – vrstvy s různými specifickými vlastnostmi, jako je odolnost proti otěru, chemická odolnost, specifické izolační vlastnosti, použití za vyšších provozních teplot apod. Žádané jsou opět unikátní české plazmatrony. Několik systémů WSP ® bylo dodáno do Japonska, Belgie a USA, zájem projevily i další země, např. Čína, Jižní Korea a Austrálie.

Spark plasma sintering (SPS)

Pro SPS dosud neexistuje jednotný český název. V některých zemích se též používá označení FAST – Field Assisted Sintering Technology. V principu se jedná o to, že extrémně stlačeným práškem (keramickým nebo kovovým) se pouští silný elektrický proud, což vede ke vzniku kompaktního materiálu. Oproti klasickému sintrování (spékání) prášků je tento proces mj. výrazně rychlejší. Zmíněná metoda se intenzivně rozvijí v posledních 10–15 letech. Ve světě dnes funguje cca 300 zařízení, zhruba dvě třetiny z nich v Japonsku, kde tato technologie vznikla. Podle dostupných informací je zařízení TT SPS 10-4 prvním instalovaným systémem SPS v ČR. Pracovníci oddělení MI budou SPS využívat k výzkumu ve dvou směrech – ke studiu základních fyzikálních mechanismů procesu a k přípravě speciálních materiálů, mnohdy jinak nepřipravitelných.

autor