KORSZERŰ MŰSZAKI KERÁMIÁK



Hasonló dokumentumok
A passzív alkatrészek megvalósítása az integrált áramkörökben Mikroelektronika, integrált áramkörök

Titán alapú biokompatibilis vékonyrétegek: előállítása és vizsgálata

Mikrofluidikai és digitális mikrofluidikai alkalmazások Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Kar

Az Umundum Kft. műanyag félkésztermékek. idomok,stb.) forgalmazá sá val foglalkozik. A cég budaörsi telephelyéről szol gáljuk ki az ipar

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 10.

MOBIL CROWDSENSING ÉS BIG DATA TÁVKÖZLÉSI ÉS MÉDIAINFORMATIKAI TANSZÉK BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM

Műegyetemi modell a biotechnológiai iparban

áramlásirányító szelep beépített helyzetszabályozóval DN15...DN150 sorozat SG07

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Az elektromágneses anyagvizsgálat alapjai

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A NAPENERGIA ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEI MAGYARORSZÁGON. Készítette: Pap Mónika Környezettan BSc Témavezető: Pieczka Ildikó

Engedélyszám: /2011-EAHUF Verziószám: Rögzített fogpótlás készítése követelménymodul szóbeli vizsgafeladatai

Autóipari beágyazott rendszerek. Fedélzeti elektromos rendszer

14. Tűzgátló lezárások 17. Tűzvédelmi célú bevonati rendszerek TSZVSZ - Tűzvédelmi Szakmai Napok Marlovits Gábor

Watt Drive Antriebstechnik GmbH - AUSTRIA

Az épületautomatizálás szerepe az épületek energia teljesítményének növelésében

Metanol szintézis. Tungler Antal Emeritus professzor MTA Energiatudományi Kutatóközpont 2014

Szakképzés Helyzetjelentés a ráépített szakokkal kapcsolatban Február 06.

Az anyagok mágneses tulajdonságai

Készítette: Ivádyné Lévai Eszter. ELTE TTK, Környezettan Bsc. Témavezető: Dr. Dódony István. Ásványtan Tanszék 2014.

Hőszivattyúk Makk Árpád Viessmann Akadémia. Viessmann Werke Hőszivattyúk. Chart 1

D ÉS TSA. BT. Kereskedelmi iroda és raktár: 2600 Vác, Magyarország Szent László út 23/6.

Alpha Metal Free. Az első takarítókocsi, mely alkalmas mágneses rezonancia területen való használatra. Univerzális takarítókocsi, fém alkatrész nélkül

SZILIKÁTTECHNIKA O 3. Néhány nagy tisztaságú Al 2. mûszaki kerámia hajlítószilárdsági vizsgálata

Szállodai innováció, fejlesztés, felújítás hét alapérve Versenyképesség fenntartása

A karbantartási és az energiaköltségek egyidejű csökkentése megfelelő kenéssel

Kerámiák és kompozitok (gyakorlati elokész

Az ATT oktatási és kutatási tevékenysége

Cégbemutató és álláslehetőségek fizikusoknak. Semilab Félvezető Fizikai Laboratórium Zrt.

Homlokzati tűzterjedés vizsgálati módszere

Növekedési Hitelprogram

Kilökı rendszer funkciója. Mőanyag fröccsöntı szerszámok tervezése és gyártása. Kilökı rendszerek

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Anyagcsaládok (fémek, kerámiák, polimerek, kompozitok)

Kétoldalú kutatási együttmőködés. Egészségügy. Emberi Erőforrások Minisztériuma Egészségügyért Felelős Államtitkárság

MELLÉKLET. a következőhöz: A Bizottság felhatalmazáson alapuló rendelete

DIGITÁLIS GAZDASÁGFEJLESZTÉS

Szén nanoszerkezetekkel adalékolt szilícium-nitrid. nanokompozitok. Tapasztó Orsolya MTA TTK Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet

Két szóból kihoztuk a legjobbat... Altherma hybrid

AutoNet (2CE201P1) Innováció Együttműködés - Képviselet. Regionális Információs Nap, , Ajka

Kézfertőtlenítő szerek engedélyezése és hatásosságuk vizsgálata a Biocid rendelet alapján

Mágneses szuszceptibilitás vizsgálata

Pozitron-emissziós tomográf (PET) mire való és hogyan működik?

Alagútépítés Ideiglenes megtámasztás tervezése Példafeladat TÓTH Ákos

HÁLÓZATSEMLEGESSÉG - EGYSÉGES INTERNET SZOLGÁLTATÁS-LEÍRÓ TÁBLÁZAT

Aktuális távérzékelési projektek

Fa- és Acélszerkezetek I. 5. Előadás Stabilitás I. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

Paper & Print Europe

Oldal. ACO Liputherm Szabadon álló Tartozékok. Hőcserélő. scdcdcdc

2. tétel. 1. Nemfémes szerkezeti anyagok: szerves ( polimer ) szervetlen ( kerámiák ) természetes, mesterséges ( műanyag )

Herceg Esterházy Miklós Szakképző Iskola, Speciális Szakiskola és Kollégium TANMENET Mázolási munkák fa-, fal-, fém

Tárgyszavak: alakmemória-polimerek; elektromosan vezető adalékok; nanokompozitok; elektronika; dópolás.

Megváltozott toborzási technikák - avagy Hogyan találjuk meg a hiányzó láncszemet?

Az alternatív energiahordozók és felhasználásuk

Deformáció hatása a hidrogéntárolás tulajdonságaira Mg-alapú amorf ötvözetben

Fém, kerámia és biokompozit bioanyagok lézersugaras felületmódosítása

OPAL P25 CO 2 OPAL L30/L50 CO 2. lézer. lézer. engineering laser technology

Egy SLA kialakításának gyakorlata fókuszban a nehézségek megoldása. Előadó: Oroszi Norbert. KÜRT Rt. Információ Menedzsment KÜRT Rt.

Ma csoda, holnap valóság?

A KÖZOP projekt rövid bemutatása

Dr. Erbszt András Szt. János Kh. Idegsebészeti Osztály NEVES BETEGBIZTONSÁGI FÓRUM

Dr. Rainer Wiedemann Varga Zoltán

A Tömegspektrométer elve AZ ATOMMAG FIZIKÁJA. Az atommag szerkezete (40-44 oldal) A tömegspektrométer elve. Az atommag komponensei:

, mint ÉS A VARTA AZT JELENTI: ÁLLANDÓ ENERGIA LEÁLLÁS NÉLKÜL. AKKUMULÁTOROK TEHERAUTÓK, MUNKAGÉPEK, TÁVOLSÁGI BUSZOK, MEZŐGAZDASÁGI GÉPEK SZÁMÁRA

A homokkövekbe történő vízvisszasajtolás mechanizmusa szakirodalmi kitekintés

Székhelye: H-6771 Szeged, Szerb u. 59. Telefon/fax: Telefon: , Adószám:

Gazdálkodási modul. Gazdaságtudományi ismeretek II.

FORGÁCSOLÓ SZERSZÁMOK, SZERSZÁM- ÉS SEGÉDANYAGOK

Néprajzi Múzeum. Új hely Új épület(ek) Új elképzelések. Museum

AKCIÓ Hűtéstechnika. Electrolux MORE SPEED. A hűtőszekrények nem egyformák

Vasúti menetrendek optimalizálása

Hidroforkezelő Vízműkezelő 2/42

Radon, Toron és Aeroszol koncentráció viszonyok a Tapolcai Tavas-barlangban

DGP. Hátrahúzott vortex járókerék. Általános jellemzők

GÉP, SZERSZÁM, TERVEZÉS A MŰANYAG FELDOLGOZÁSBAN

0290/11.05 AMTEC. Precíziós menetbetétek műanyag alkatrészekhez

Könnyűfém és szuperötvözetek

Tartalom: Bevezetés. 1. Karbidok. 1.1 Szilíciumkarbid

Dr. Kulcsár Gyula. Virtuális vállalat félév. Projektütemezés. Virtuális vállalat félév 5. gyakorlat Dr.

Környezettechnológiai laboratóriumi gyakorlatok M É R É S I J E G Y Z Ő K Ö N Y V. Enzimtechnológia. című gyakorlathoz

TECHNOLÓGIAI KULCSSZAVAK. 1. ELEKTRONIKA, INFORMÁCIÓS TECHNOLÓGIA (angol nyelvő rövidítés: IT) ÉS TÁVKÖZLÉS

MIT VÁR EL A PSZICHOLÓGUS A JÓ KRESZTŐL? ARANYOS JUDIT közlekedés szakpszichológus

Repceolaj-alapú félig szintetikus olajok kenési tulajdonságai

Felsőoktatási és Ipari Együttműködés új lehetőségei

anyagszerkezeti és s szárad

2014. évi kukoricakísérlet

Hőhidak meghatározásának bizonytalansága. Sólyomi Péter ÉMI Nonprofit Kft.

Kerámiák és kompozitok a munkavédelemben

Kalapos, sapka- és kesztyűkészítő

Polimer nanokompozitok

Havancsák Károly, ELTE TTK Fizikai Intézet. A nanovilág. tudománya és technológiája

Anyagszerkezet és vizsgálat. 3. Előadás

HEGESZTÉSI SZAKISMERET

Adatok, információk az FP7. Vántora Virág NIH, Külkapcsolatok Főosztálya

A pályakövetési rendszerek fejlesztésének hazai és nemzetközi irányai

2 modul 3. lecke: Nem-oxid kerámiák

A környezettan tantárgy intelligencia fejlesztő lehetőségei

Minőségbiztosítás a Méliusz Könyvtárban május 9. Dr. Csontosné Skara Ilona skara.ilona@meliusz.hu

Útszelepek Elektromos működtetés Sorozat SV09. Katalógus füzetek

FÉM-OXIDOKKAL BORÍTOTT TÖBBFALÚ SZÉN NANOCSŐ KOMPOZITOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS VIZSGÁLATA

Átírás:

XXIX. Téglás Napok Balatonvilágos, 2014 KORSZERŰ MŰSZAKI KERÁMIÁK Egy figyelemre méltó anyagcsalád Szépvölgyi János MTA Természettudományi Kutatóközpont

Miért korszerűek? 2

Feszültség Miért korszerűek? Elméleti feszültség Módosulatváltozással szívósított kerámia (rideg) Kerámia (rideg) Fém (képlékeny) Módosulatváltozással szívósított és optimált szerkezetű kerámia (kvázi-képlékeny) Alakváltozás 3

Miért korszerűek? Mert szívósak Airbus 320 gázturbina kiömlő nyílása CMC, üzemi hőmérséklet 700 o C Próbapados kísérletek 2013 Várható alkalmazás 2016 4

Miért méltóak a figyelemre? Különleges tulajdonság-kombinációk: kis sűrűség, nagy alkalmazási hőmérséklet, kopásállóság, korrózióállóság Feldolgozóipar Energetika, közlekedés Hadiipar Növelt élettartam Növelt élettartam Hatékonyabb fegyverzet Csökkentett emisszió Csökkentett emisszió Jobb felderítőrendszerek Olcsóbb fenntartás Kisebb fajlagos energia Kisebb sebezhetőség Jobb energiahasznosítás Kevesebb üzemanyag Növelt megbízhatóság Jobb újrahasznosítás Kisebb tömeg és költség Csökkentett költségek 5

Egy példa A kerámia alapú katalitikus konverterek 1980 óta 1.7 10 9 tonnával csökkentették a légszennyezést 6

Korszerű kerámiák világpiaca I. 7.5 10 10 USD 3 10 10 USD 2014 2020 7

Korszerű kerámiák világpiaca II. Monolit kerámiák 84%, Bevonatok 10%, Társított kerámiák 6% Üvegárúk 55% Műszaki kerámiák 17% Fehérárúk 10% Mázas porcelán 9% Tűzálló anyagok 7% Tégla, cserép 2% Kondenzátorok, burkolatok 36% Elektronikai kerámiák 23% Egyéb termékek 13% Elektrotechnikai porcelánok 12% Szerkezeti kerámiák 8% Optikai szálak 8% 8

Fő felhasználási területek Elektronika, elektrotechnika Félvezetők, kondenzátorok Autóipar, repülőgépipar Katalizátorok, motorelemek, csapágyak, részecskeszűrők, érzékelők Hadiipar Kerámia páncélzat Egészségügy Protézisek, fogpótlás 9

Merre tartunk? Forró témák 10

Új anyagok Kerámia érzékelők és beavatkozók Autóipar, környezetvédelem Orvos-biológiai kerámiák Implantátumok (biokompatibilitás) Célzott hatóanyag bejuttatás Magas hőmérsékletű szerkezeti kerámiák Repülőgépipar, autóipar Energetika SOFC - szilárd oxid tüzelőanyag cellák (500-700 o C) Anód (Ni/YSZ, Ru/YSZ), katód (perovszkitok, SSC) Ionvezető membrán (YSZ, ScSZ) 11

Új módszerek, eljárások Nagy tisztaságú, adott méretű kerámiaporok szintézise Fémorganikus elővegyületek (borazinok, fém-alkoholátok) Különleges gyártási módszerek (plazma, lézer, MW) Újszerű, gyors hőkezelési technikák fejlesztése Alacsony hőmérsékletű szinterelés SPS - ívplazmás szinterelés Újszerű társított kerámiák előállítása Különleges felületi bevonatok kialakítása 12

Egy új irányzat: nano-kerámiák Különleges méretű kerámia porok különleges tulajdonságok <100 nm Gömbszerű szemcsék Egységes morfológia, szűk méreteloszlás Kémiai tisztaság, nagy felület Tömör kristályos vagy amorf anyagok Szemcsék kevéssé töredeznek Közel elméleti sűrűségűek Hogyan őrizhető meg a nano-jelleg hőkezeléskor? 13

Nano-kerámiák alkalmazásai Szerkezeti kerámiák Tömör korrózióálló bevonatok, precíziós turbinalapát-élek Nanoszűrők Elektronikai és optikai kerámiák Több vékony rétegből álló kapacitások Kisméretű elektro-mechanikai eszközök Energiatárolás és megtakarítás Tüzelőanyag cellák Olcsó napelemek Biológiai alkalmazások Bioanyagok (mesterséges szívbillentyűk) Szabályozott hatóanyag leadású anyagok 14

Kerámia porok előállítása

Nanoporok előállítása termikus plazmában 300 1380 2460 3530 4500 5890 6760 7840 8920 10000 11080 11620

Ni-Zn ferritek előállítása plazmában Átlagos szemcseméret 150 242 nm Curie pont 470-490 o C Telítési mágnesezettség 32 64 emu g -1 Inverz spinelek Újszerű alkalmazások Orvosi diagnosztika, célzott hatóanyag bejuttatás Különleges rétegek és kerámiák kialakítása Mohai I et al. Solid State Ionics 141 (2001) 1163 17

Formázás és hőkezelés

Monolit kerámiák hőkezelése Alapanyagok (Si3N4, Al2O3, Y2O3) összekeverése Intenzív őrlés attritorban Száraz sajtolás PEG jelenlétében (220 MPa) Hőkezelés (HP) (1700 0 C, 200 MPa) 19

Szén nanocsővel erősített Si3N4 szinterelése Kiindulási porkeverék Préselés 220 MPa 1700 C, 3h, 200 bar N2 Tömör kerámia kompozit Rugalmassági modulusz: 210 GPa Hajlítószilárdság : 449 MPa Szépvölgyi J et al. Mater. Sci. Forum 729 (2013) 31

Kerámia réteg kialakítása plazmaszórással Az elv Anód Kerámia por Plazma gáz Katód Megolvadt részecskék Felületi bevonat Az eredmény Felületi elválás HA Ti A gyakorlat 50 µm Al2O3 zárvány Ti-6 Al-4V Károly Z et al. Intnl. J. Appl. Ceram. Techn. 10 (2013) 72

Néhány saját fejlesztési eredmény

HT-RAM (Svéd Nano) A probléma A megoldás! HT-RAM

HT-RAM (Svéd Nano) MTA TTK AKI GKN HT-RAM bevonatos terelőlemezek Jó hősokkállóság Számottevő MW elnyelés MTA TTK AKI Szélessávú elnyelés Több kerámia réteg Különböző elnyelési mechanizmusok Szépvölgyi J. Hadiipari Kutatók és Fejlesztők Napja 2009 24

Biokerámia: nano-hap Intenzív őrlés foszforsavban (5h) Alapanyag: tojáshéj Nano-HAP Ca5(OH)(PO4)3 Hőkezelés (900 o C, 2 h) Lamellás szerkezet Balázsi Cs et al. JECS 27 (2007) 1601 25

Nano-HAP: in vivo és klinikai kísérletek Kontrol minta CT felvétele 8 hét után Beültetett nano-hap CT felvétele 8 hét után Implantátum beültetése: az implantátum és a szövet között nano-hap réteg. Gyors összenövés fertőzés nélkül. Lee S.W. et al. Oral Surgery, Oral Medicine 113 (2012) 348 26

Szénnel bevont mágneses nanorészecskék CEMNPs Szénréteg MNP Célzott hatóanyag bejuttatás és terápia Bystrzejevski M et al. Mater. Res. Bulletin 46 (2011) 2048 27

Hazai helyzetkép Kutatás BAYATI ME MTA TTK (AKI, MFA) PE Gyártás BAKONY Ipari Kerámia Kft. GAMMA Kerámia Kft. HK CERAM Kft. IBIDEN Hungary Kft. IMERYS Tűzállóanyaggyártó Kft. INTERKERÁM Kft. IZOKERAM Kft. KEROX Kft., KEROX DENTAL Kft. MIKERON Kft. SZIKKTI Labor Kft. 28

Zárógondolatok Korszerű műszaki kerámiák nagy perspektívák A lehetőségek kihasználása intenzív K+F+I Fontosabb lépések Kívánalmak pontos meghatározása Ismert alapanyagok vizsgálata, igény szerinti anyagfejlesztés Az alkatrész/eszköz prototípusának megtervezése és elkészítése A kész alkatrész/eszköz minőségi vizsgálata A prototípus tesztelése szimulált és valós körülmények között A gazdaságos gyártási folyamat megtervezése és optimálása 29

szepvolgyi.janos@ttk.mta.hu 30