Nové Technologie výzkumné

Transkript

1 Nové Technologie výzkumné centrum v západočeském regionu

2 Základní údaje o NTC Organizační začlenění: vysokoškolský ústav Západočeské univerzity Projekty ČR: 22 mil. Projekty EU: 1,2 mil. Vlastní zdroje: 10 mil. Pracovníků: 48 přepočtených NTC produkuje téměř 1% vědeckého výzkumu ze všech VŠ v ČR NTC patří mezi 5 vysokoškolských ústavů s nejrozšířenější spoluprací s průmyslovými subjekty (na bázi RIVu)

3 Klasické kompetence (od založen ení centra v roce 2000) Počítačové simulace a měření materiálových charakteristik

4 Klasické kompetence (od založení centra v roce 2000) Počítačové simulace: ŠKODA Auto Analýza vlivu vody na brzdový systém kola Rozložení teploty v chladiči Tepelné skvrny při brždění ve vysokých rychlostech

5 Klasické kompetence (od založen ení centra v roce 2000) Termomechanika technologických procesů - nové pohledy na materiál, nové experimentální techniky Měření teplot a teplotních polí Počítačové modelování termomechanických procesů Mechanická měření Řízení a optimalizace termomechanických procesů Měření tepelných a mechanických vlastností materiálů Dokumentace a prezentace tepelných procesů

6 Klasické kompetence (od založen ení centra v roce 2000) Termomechanika technologických procesů (příklady konkrétních problému pro průmysl) OPTIMALIZACE TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ KLIKOVÝCH HŘÍDELÍ OPTIMALIZACE OHŘEVU PŘI DIFERENCIÁLNÍM TEPELNÉM ZPRACOVÁNÍ VÁLCŮ

7 Nové směry (od roku 2005) LASEROVÉ TECHNOLOGIE Laserové technologie Laserové technologie využívající výkonných laserů představují v celosvětovém měřítku aktuální technické řešení nastupujících nových technologií s aplikacemi v řadě průmyslových odvětví - laserové značení, popisování,... - laserové obrábění, řezání, vrtání, navařování,... - laserové tepelné zpracování, povlakování,... - hybridní laserové obrábění, svařování,...

8 Nové směry (od roku 2005) Laserové technologie Cílem je v ČR vybudovat výzkumné centrum laserových technologií podobné existujícím centrům v zemích EU. Bude zajišťovat: - komplexní výzkum laserových technologických procesů a metod vytváření nových materiálů, - znalostní základnu pro průmyslové aplikace různých laserových technologií, - podporu zavádění nových laserových technologií do českého průmyslu, - propagaci a podporu výuky laserových technologií v ČR, - zapojení do aktivit evropských center a sítí laserových technologií a aplikací. 2008: Vysoce výkonný laser ISL-4000L 4 kw povlakování, modifikace povrchů, svařování, řezání, pájení, odstraňování nátěrů

9 Nové směry (od roku 2005) Materiály pro fotovoltaiku, aneb od železa ke křemíku Vývoj fotovoltaických článků druhé generace

10 Nové směry (od roku 2005) Laboratoř depozice tenkých vrstev Systém SAMCO PD 220NA PE- CVD Depozice oxidů křemíku (SiO x ) Depozice nitridů křemíku (Si x N y ) Depozice oxidů křemíku s dusíkem (SiO x N y ) Depozice hydrogenizovaného Si (a-si:h) Plně automatický provoz BOC Edwards TF600 aparatura na naprašování a odpařování elektronovým svazkem Depozice tenkých vrstev techologií PVD RF naprašování do 600 W DC naprašování do 1,5 kw Odpařování elektronovým svazkem Automatické řízení procesu Suchý vakuový systém Hraniční tlak: 4,35 x 10-7 mbar Pracovní plyny : Argon, dusík, kyslík Doutnavý výboj depozice tenkých vrstev

11 Nové směry (od roku 2005) Laboratoř rentgenové difraktometrie (XRD) Možnosti XRD : Kvalitativní a kvantitativní fázová analýza Kvalitativní a kvantitativní texturní analýza Anlýza zbytkových napětí Mikrostruktura (mikrodeformace, velikost krystalitů) 400 α Fe (110) Intensity (cps) γ Fe γ Fe (111) 100 (200) ϑ (degrees)

12 Nové směry (od roku 2005) Práš áškový RTG difraktometr Pohled do přístroje Záznam jednozrného materiálu prášek ZnO Aplikace: Kvalitativní a kvantitativní fázová analýza Analýza zbytkových napětí Texturní analýza Analýza změn krystalické struktury Vysokoteplotní fázové transformace Ultra-rychlý sběr dat sdetektorem PIXcel Intensity (counts) (100) (002) (101) (102) ZnO powder ϑ (degrees) (110) (103) (200) (112) (201)

13 Nové směry (od roku 2005) Vlnově disperzní RTG fluorescenční spektrometr Kvalitativní a kvantitativní prvková analýza Analýza pevných a práškových materiálů (minerály, keramika, kovy, skla, polymery ) Rychlá a snadná příprava vzorků Prvky od Be do U ve všech druzích vzorků Typické detekční limity (LLD): ~ 1 to 10 ppm Analýza kovů a syntrovaných prášků

14 Nové směry (od roku 2005) Laboratoř Laboratoř řádkovací dkovací elektronové elektronové mikroskopie Řešení problémů usazování pevných částic v katalyzátoru vozidla během provozu Agregát nanodiamantů Zvětšení 100x Zvětšení 200x Analýza prvků

15 Nové směry (od roku 2005) Optická spektrometrie UV / VIS Spektrofotometr - spektrání rozsah nm - měření transmitance, obsorbnce a reflektance v závislosti na vlnové délce Příslušenství - nástavec absolutní reflektance (určení absolutní reflektance reflektujících vrstev) - nástavec s proměnným úhlem reflektance (určení indexu lomu pevných látek) - integrační sféra (pro měření transmitance a difuzní reflektance) Spektrometr FTIR - max / min rozsah měření cm 1 - měření transmitance, obsorbnce a reflektance v závislosti na vlnočetu Příslušenství - nástavec pro zrcadlovou reflektanci (pro povrchovou analýzu) - nástavec Smart SAGA (pro analýzu tenkých vrstev na reflektujících substrátech, kontaktní úhel 80 stupňů, citlivost měření vrstev tenkých 0,1 nm)

16 Další vývoj (od roku 2008) Technologie polymerních kompozitů Nové kompozitní materiály pro: Vysoce mechanicky namáhané konstrukce Materiály pro chemicky agresivní prostředí Materiály s vysokou teplotní odolností Materiály s implementovanými senzory Materiály s definovanými mechanickými parametry

17 Další vývoj (od roku 2008) Technologie polymerních kompozitů PULTRUZE: Technologie kontinuálního vysokotlakého tažení Upínač tažné formy Tažné reciprokační upínače Celkový pohled na pultruder

18 Další vývoj (od roku 2008) Termická analýza Měření mechanických, termických a termomechanických vlastností materiálů, kompletní sada přístrojů TMA, TGA, DMA, DSC

19 NTC v roce 2009 Materiály pro fotovoltaiku n ik a a h c e m Termo Termická analýza Lasero vé tech nologie PRŮMYSLOVÉ APLIKACE Počítačové simulace

20 Strukturální fondy EU: VaVpI Nové přístrojové vybavení Hodnota přístrojového vybavení: 436 mil. Kč Start-Up granty: 109 mil. Kč Celkem: 609 mil. Kč. Pracovníci: 77 NTC disponuje potřebnou infrastrukturou

21 CENTEM Centrum nových technologií a materiálů Morfologie a povrchové textury materiálů Polymerní kompozity Pokročilé polymerní materiály Piezoelektrické komponenty Počítačové simulace Materiály pro fotovoltaiku, fotoniku a mikrosystémovou techniku Termomechanika Termická analýza Laserové technologie

22 Piezoelektrické komponenty Chytré (smart) materiály Snímače, aktuátory Aplikace přímo do konstrukce Kontrola stavu, ovládání konstrukce, tlumení vibrací Adaptivní konstrukce, inteligentní konstrukce Diagnostika provozu, predikce poruchy, odhad životnosti PC senzory senzory aktuátory PC Model

23 Pokročilé polymerní materiály Materiály na bázi polymerních struktur Nanokompozitní polymerních hydrogely Pravidelné struktury monodisperzních nanočástic polymerních hydrogelů fotonické krystaly Polymerní membrány s heterogenitami na nanoúrovni

24 Pokročilé polymerní materiály Vodíkové palivové články s polymerní elektrolytickou membránou Siemens SOFC Cogeneration Plant, El. výkon 125 kw Tepelný výkon 100 kw Ballard (Canada) Automotive Výkon kw Vývoj autobusu s palivovými články, včetně první vodíkové čerpací stanice.

25 Morfologie a povrchové textury materiálů Mikro-nano technologie, rentgenový mikro-nano-tomograf Pěnové polymery (izolace, tlumení) Laboratoře na čipu pro diagnostiku nemocí a životního prostředí Textura porézních materiálů, studium osteoporézy, porézní keramika pro lékařské aplikace, farmaceutické aplikace Vývoj katalyzátorů

26 Průmysloví partneři TRIUMPH BOREALIS Helmholtzův institut ECOCAT BOMBARDIER TRANSPORTATION ČESKÁ VODÍKOVÁ TECHNOLOGICKÁ PLATFORMA AIR PRODUCTS AP RACING ČESKÁ TECHNOLOGICKÁ PLATFORMA STROJÍRENSTV MEGA SAMSUNG CompoTech ŠKODA AUTO ENSAS DAIMLER ČESKÉ BP BRŮNA KOVOMOTE LUPKOVÉRokycany ZÁVODY UNITED HYDROGEN HP PELZER KOMPOZIT ÚJV PILSEN LINTECH STEEL E-THERM LUKR INGENEERING LINDE GAS PLZEŇSKÝ PRAZDROJ VWHála Wood SWA Group ŠKODA ELECTRIC SOLARTEC ŠKODA MACHINE TOOL BRISK OSTAX TAAWIN ŠMERAL TRIMILL Evropská technologická platforma PHOTONICS21 Evropská síť laserových technologií a aplikací EULASNET

27 Děkuji za pozornost M. Holeček