 |
Narodowe Centrum Nauki (NCN) wspiera badania podstawowe poprzez finansowanie projektów badawczych prowadzonych przez naukowców lub zespoły badawcze, krajowe jak i międzynarodowe, a także stypendiów doktoranckich i staży post-doktorskich. |
|
Konkursy odbywają się cztery razy w roku.
W maju 2018 roku, Narodowe Centrum Nauki przyznało dofinansowanie dla projektu IPPT PAN:
„Badania wpływu prędkości odkształcania na właściwości sprężysto-plastyczne gumo-metalu w zakresie obciążeń quasi-statycznych i dynamicznych z wykorzystaniem polowych metod optycznych” (OPUS 14)
Kierownikiem projektu jest dr hab. inż. Elżbieta Pieczyska, prof. IPPT PAN
Celem projektu jest przeprowadzenie badań doświadczalnych i modelowania oceny wpływu prędkości odkształcania na właściwości sprężysto-plastyczne gumo-metalu poddanego ściskaniu w zakresie obciążeń quasi-statycznych oraz dynamicznych. gumo-metalem nazwano nowy, wielofunkcyjny stop tytanu pozbawiony niekorzystnego dla organizmu niklu, natomiast z domieszkami bardziej neutralnych pierwiastków, przede wszystkim niobu, a także tantalu, cyrkonu i tlenu. Stop został opracowany w wyniku specjalnej technologii w Toyota Central Research and Development Labs TYTLAB w Japonii, we współpracy z ośrodkami uniwersyteckimi w Tokio i Tsukuba. Gumo-metal charakteryzuje się niską, zbliżoną do kości, wartością modułu Younga (≈ 60 GMa), dużym zakresem odwracalnego odkształcenia (≈ 2.5 %), bardzo wysoką wytrzymałością (>1000 MPa), stabilnymi właściwościami w szerokim zakresie temperatury oraz korzystnymi parametrami tłocznymi (Rys. 1). Jego wysoka biozgodność oraz unikatowe właściwości, po raz pierwszy opublikowane w SCIENCE w 2003 roku, stwarzają duże możliwości aplikacyjne w przemyśle biomedycznym, urządzeń rehabilitacyjnych i sportowych, motoryzacyjnym i lotniczym. Badania niekonwencjonalnych mechanizmów odkształcania gumo-metalu w procesie obciążania, w świetle jego unikalnych właściwości, prowadzone są w nielicznych ośrodków naukowych, m.in. w Japonii, USA, Francji, Chinach. Dotychczas opublikowane prace przedstawiają podstawy technologii wytwarzania, podstawowych właściwości, próby wyjaśnienia niekonwencjonalnych mechanizmów odkształcania, wyniki badań strukturalnych otrzymanych różnymi metodami, analizę wpływu dodatków stopowych, m.in. tlenu, na właściwości tego stopu. Natomiast w żadnym ośrodku badawczym nie przeprowadzono kompleksowych badań mechanicznych, w tym wpływu prędkości odkształcania na właściwości sprężysto-plastyczne gumo-metalu, w szczególności obejmujących obciążenia dynamiczne. Tego typu badania będą również kontynuowane w ramach zaakceptowanego Projektu. Dzięki prowadzonej współpracy z ośrodkami badawczymi w Japonii Zespół pozyskał różne próbki takiego stopu tytanu i od kilku lat w IPPT prowadzone są badania jego właściwości, w tym nigdzie nie realizowane badania sprzężeń termomechanicznych w procesie obciążania. W zakresie prędkości quasistatycznych (10-5s-1 - 100s-1) badania będą wykonywane na maszynie wytrzymałościowej Instron, MTS, a w zakresie prędkości dynamicznych (101s-1, 102s-1 i 103s-1) w układzie prętów Hopkinsona. Realizacja projektu zapewni możliwość przeprowadzenia kompleksowych badań ściskania nowego stopu tytanu w szerokim zakresie prędkości odkształcania w IPPT PAN, przyczyni się do pogłębienia współpracy międzynarodowej z ośrodkami w Japonii: TYTLAB, University of Tsukuba, Fukuoka; krajowej, m.in. z Wojskową Akademią Techniczną, Uniwersytetem Śląskim, wpłynie na integrację zespołów w Instytucie. Przeprowadzenie badań w szerokim zakresie prędkości odkształcania oraz porównanie z wynikami w procesie rozciągania, otrzymanymi w zakresie poprzednio realizowanego projektu Opus, rozszerzy wiedzę w tematyce badań innowacyjnych stopów tytanu i może przyczynić się do powstania kolejnych aplikacji.
 |
 |
R&D Review of Toyota CRDL, 38, 3 |
S. Miyazaki, Shape Memory and Superelasticity, 2017 |
Rys. 1. Porównanie właściwości mechanicznych gumo-metalu do innych metali i stopów tytanu