Odbory
Odbor kovových materiálů
- je pedagogickým pracovištěm, vychovávajícím studenty Fakulty strojního inženýrství v oboru materiálového inženýrství. Současně je pracovištěm základního a aplikovaného výzkumu v oblasti strojírenských materiálů a fyzikální metalurgie.
- zajišťuje v rámci celoživotního vzdělávání postgraduální studium v oblasti strojírenských materiálů a kurzy nedestruktivního zkoušení materiálů, dále pak základní a specializované kurzy kvalifikační a rekvalifikační pro pracovníky metalografických laboratoří.
- nosné vědeckovýzkumné projekty, řešené též na úrovni národních grantů, zahrnují tyto oblasti a materiály:
- vysokopevné slitiny hliníku,
- superslitiny na bázi niklu slitiny hořčík - lithium,
- kompozitní materiály, technická keramika,
- expertní databázový systém mechanicko - metalurgických charakteristik tvárné litiny,
- feritická tvárná litina pro záporné teploty se zvýšenou mezí kluzu,
- izotermicky zušlechtěná tvárná litina o vysoké pevnosti,
- lité nástrojové oceli,
- lité ledeburitické vysokochromové oceli odolné proti opotřebení.
Odbor keramiky a polymerů
- je zaměřen na základní a aplikovaný výzkum na poli pokročilé keramiky pro medicínské, elektrochemické, metalurgické a strojírenské aplikace. Odbor dále zajišťuje vzdělávání v oblasti materiálového inženýrství a chemie.
- výzkumné programy odboru zahrnují tyto oblasti:
- fyzikální a materiálová chemie keramických materiálů a kompozitů,
- technologie pokročilých keramických materiálů (injekční vstřikování, lisování - CIP, HIP, vytlačování, elektroforetická depozice, dip-coating, sprejování, sol-gel metody),
- fyzikální a chemické interakce mezi kovy a keramikou,
- fyzikální, chemické a biologické vlastnosti pokročilých keramických materiálů,
- biokeramika a biokeramické kompozity,
- nanokeramika,
- elektrokeramika.
Odbor strukturní a fázové analýzy
- vznikl z Přístrojového centra, které bylo založeno v roce 1985 jako celoškolské pracoviště k podpoře řešení těch projektů, které vyžadují experimentální studium materiálů. Pro tyto účely je odbor vybaven špičkovou přístrojovou technikou pro analýzy chemického složení v makro- i mikroobjemu, fázového složení a pro studium struktury kovových i nekovových materiálů na všech dostupných úrovních rozlišení. Přístroje obsluhují vysoce fundovaní specialisté ve svém oboru.
- činnost OSFA je orientována do těchto oblastí:
- výuka převážně ve specializaci materiálové inženýrství a v některých dalších specializacích (fyzikální inženýrství, strojírenská technologie),
- řešení výzkumných projektů na všech úrovních, včetně projektů mezinárodních a národních. Nosné vědeckovýzkumné projekty zahrnují např. tyto oblasti a materiály:
- progresivní funkčně-gradientní a nanostrukturní materiály;
- vztah mezi výchozí strukturou a mechanickými vlastnostmi kovových materiálů při vysokých rychlostech deformace;
- perspektivní biokompatibilní materiály;
- povrchové inženýrství;
- strukturní stabilita svarových spojů chromových žáropevných ocelí a jejich degradace během dlouhodobého provozu;
- experimentální studium strukturní stability moderních žáropevných ocelí;
- teoretické modelování pokročilých materiálů s využitím kvantově-mechanických výpočtů a strojového učení
- informační systém pro výzkum a vývoj materiálů a technologií ČR;
- spolupráce s jinými vysokými školami, výzkumnými ústavy a podniky, založená na využívání přístrojové techniky a kvalifikace pracovníků OSFA;
- zpracování expertíz a znaleckých posudků z oblasti převážně kovových materiálů a technologií jejich zpracování a spojování, a to nejen pro výrobní podniky, ale i pojišťovny, soudy apod.
Odbor mechaniky a designu materiálů
- je kromě pedagogických aktivit orientován na základní a aplikovaný výzkum v oblasti vztahů mezi (mikro)strukturními charakteristikami a užitnými vlastnostmi pokročilých kovových materiálů, materiálů s vnitřní architekturou, funkčně gradientních materiálů a materiálů připravovaných aditivními technologiemi.
- Tematicky je výzkum orientován na:
- studium vlivu strukturních parametrů a podmínek zatěžování na lomové a deformační chování materiálů;
- studium vlastností materiálů připravovaných intenzivní plastickou deformací s ohledem na jejich teplotní stabilitu a stabilitu při cyklickém zatěžování;
- procesy spojené s přípravou materiálů aditivními technologiemi, kam spadají zejména metody selektivního laserového tavení a studené kinetické depozice;
- návrhy a hodnocení vlastností povrchových vrstev;
- analýzy lomově-deformačního chování aditivně připravovaných materiálů včetně výzkumu zaměřeného na minimalizaci přítomnosti materiálových vad a popis procesů vedoucích k jejich vzniku;
- aktivity v oblasti teoretického a experimentálního studia materiálů odolných vůči degradacím vlivem vodíku;
- studium mechanismů vedoucích ke vzniku porušení včetně fraktografických analýz.
- Pedagogická činnost je zaměřena na výuku převážně ve specializaci materiálové inženýrství s přesahem do dalších specializací (fyzikální inženýrství, strojírenská technologie). Jedná se primárně o výuku orientovanou na:
- lomově-mechanickou problematiku;
- experimentální přístupy k určování mechanických vlastností materiálů;
- analýzy deformačních procesů a mechanismů porušování materiálů;
- mechanické vlastnosti a porušování kovových a nekovových materiálů.
- V oblasti experimentálního vybavení odbor disponuje řadou zkušebních zařízení a přístrojů, umožňujících studovat napěťově-deformační chování různých typů materiálů (kovových, keramických, polymerních atd.) jako odezvu na zatěžování ve statickém, dynamickém, resp. cyklickém režimu, a to v širokém intervalu teplot. S rozvojem aditivních technologií jsou v rámci odboru vyvíjeny a využívány metody zkoušení mechanických vlastností materiálů, připravených těmito technologiemi. Experimentální vybavení odboru je využíváno nejen pro vlastní výzkumné a vývojové aktivity ÚMVI, ale i studenty všech stupňů studia při řešení jejich výukových projektů, závěrečných prací apod.
- Spolupráce OMDM s dalšími pedagogickými a výzkumnými pracovišti se neomezuje pouze na úroveň fakulty, ale spočívá v kooperaci s dalšími akademickými organizacemi i průmyslovými partnery v národním a mezinárodním měřítku. Tato spolupráce je zaměřena nejen na oblast společných projektů, ale i na expertizní a posudkové činnosti.
Ústav Materiálových Věd a Inženýrství
Fakulta Strojního inženýrství
Vysoké učení technické v Brně
