Temat projektu: Transport masy w przemianach fazowych na migrujących granicach wydzieleń nieciągłych- eksperyment vs. modelowanie

Konkurs: OPUS 13

Projekt badawczy nr 2017/25/B/ST8/02198

Kierownik projektu: Prof. dr hab. inż. Paweł Zięba

Głównym celem naukowym projektu jest poznanie i zrozumienie mechanizmu oraz kinetyki transportu masy podczas procesów wydzielania (ang. Discontinuous Precipitation-DP) i rozpuszczania nieciągłego (ang. Discontinuous Dissolution-DD) w ujęciu metod symulacji atomistycznych w konfrontacji z nowo uzyskanymi danymi eksperymentalnymi. DP i DD są to dwie najbardziej reprezentatywne dyfuzyjne przemiany fazowe w stanie stałym łączące w sobie występowanie dwóch zjawisk, tj. wydzielania nowej fazy i jednoczesnej migracji granicy ziarna dużego kąta (front reakcji-ang. Reaction Front-RF).

W oparciu o dotychczasowe wyniki badań przyjmuje się, że migrujący RF wydzieleń nieciągłych posiada pewną wewnętrzną zdolność do lokalnego skorygowania kształtu frontu reakcji prowadzącą do zbilansowania sił działających na froncie poprzez morfologiczne modyfikacje, jak: zmiana kształtu RF, zarodkowanie wtórne i rozgałęzianie płytkowych wydzieleń nowej fazy , nieustabilizowany wzrost (-stop and –go) lub nawet cofanie się RF. Wszystkie te modyfikacje są ściśle związane ze sposobem transportu masy na RF. Ponadto „historia” materiału zachowana w wydzieleniach nieciągłych determinuje przebieg procesu DD, zwłaszcza poprzez tworzenie tzw. „obrazów ducha” (ang. ghost images) uprzednich położeń RF oraz płytek wydzielonej fazy . Ponownie, sposób transportu masy jest kluczowym w zrozumieniu nieustabilizowanej migracji RF.

W związku z tym celem badań jest poznanie i zrozumienie, jak poszczególne morfologie wzrostu nieregularnego są zależne od sposobu rozkładu drugiego składnika na RF, jak czas i temperatura zmieniają ogólny charakter DP i DD, jak morfologia oraz profil stężenia drugiego składnika wynikające z DP wpływają na mechanizm i kinetykę następującego po nim procesu DD. Znalezienie odpowiedzi na te pytania umożliwi opracowanie modelu oraz/lub symulacji pozwalających opisać mikrostruktury tworzące się podczas DP i DD.

Temat projektu: II Krajowa Konferencja Nauki i Przemysłu "Fotowoltaika 2025"

Konkurs: DIALOG 0076/2019

Kierownik projektu: Prof. dr hab. inż. Paweł Zięba

Celem ogólnym Projektu jest wzmocnienie innowacyjnego potencjału szeroko rozumianej branży fotowoltaiki polskiej poprzez intensyfikację współpracy pomiędzy polskimi uczestnikami branży PV (jednostkami naukowymi i przedsiębiorstwami) w trakcie II Krajowej Konferencji Nauki i Przemysłu „Fotowoltaika 2025” w 2021 roku oraz w konsekwencji opracowanie, publikację i dystrybucję „Forsightu technologicznego polskiej branży PV w perspektywie do 2025 roku

Temat projektu: Tworzenie i wzrost faz kwazikrystalicznych i ich bliskich aproksymantów w procesie starzenia nowych stopów aluminium

Konkurs: Sonata 13

Projekt badawczy nr 2017/26/D/ST8/01201

Kierownik projektu: Dr Katarzyna Stan-Głowińska

Celem projektu jest otrzymanie i charakteryzacja nowych stopów aluminium umacnianych nanowydzieleniami fazy kwazikrystalicznej lub jej bliskiego aproksymantu wytworzonymi poprzez obróbkę cieplną przesyconego roztworu stałego. Zakłada się, że modyfikacja struktury otrzymywanych wydzieleń wpłynie znacząco na właściwości wytrzymałościowe wytwarzanych materiałów w porównaniu do stopów komercyjnych, a także poprawi ich stabilność termiczną. Wytworzone materiały będą analizowane pod kątem wpływu składu stopu na otrzymywaną mikrostrukturę, w szczególności wpływu na strukturę krystalograficzną powstałych wydzieleń. Na dalszym etapie zbadany zostanie wpływu morfologii i gęstości wydzieleń na właściwości materiału, oraz wpływu obróbki cieplnej i plastycznej (walcowania) na strukturę wydzieleń oraz na właściwości mechaniczne materiału.

Temat projektu: Projektowanie i charakterystyka nano-metrycznych warstw tlenkowych otrzymywanych na bazie ciekłych metali

Konkurs: PRELUDIUM 18

Projekt badawczy nr 2019/35/N/ST5/00121

Kierownik projektu: Dr Alexandra Dobosz

Istnieje wiele technik otrzymywania nanomateriałów jednak większość z nich wiąże się z wysokimi kosztami, spowodowanymi np. wysoką ceną reagentów jak w przypadku technik PVD; lub są skomplikowane i wymagają kontroli na każdym etapie procesu.

Projekt ma za zadanie otrzymać nanometryczne warstwy techniką eksfoliacji z fazy ciekłej. Jest to technika, która jest przyjazna środowisku, gdyż nie produkuje odpadów, a jednocześnie nie wymagająca skomplikowanego i kosztownego sprzętu. Warstwy tlenków metali otrzymywane są poprzez eksfoliację utlenionej warstwy na ciekłym metalu na bazie galu.

Projekt w szczególności skupia się na ciekłych stopach dwuskładnikowych (Ga-Sn, Ga-Zn, Ga-Al), żeby wyjaśnić wpływ składu chemicznego i temperatury ciekłego stopu na skład chemiczny, fazowy oraz morfologię otrzymanych warstw.