UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV

INSTITUTUL DE CERCETARE DEZVOLTARE AL

UNIVERSITĂŢII TRANSILVANIA

CENTRUL DE CERCETARE C 08

TEHNOLOGII ŞI MATERIALE

AVANSATE METALICE,

CERAMICE ŞI COMPOZITE

Domeniul de cercetare al centrului, care este în concordanţă cu Priorităţile Europene, îl reprezintă

Materialele Avansate.

Obiectiv general constă în activităţii de cercetare necesare pentru sinteza, caracterizarea, certificarea şi

promovarea materialelor avansate metalice, ceramice şi compozite, atât la scară macro cât şi la scară

micro şi nano.

Oferta centrului de cercetare este de:

- dezvoltarea de materiale cu proprietăţi mecanice şi tehnologice care să respecte cerinţele

beneficiarilor;

- cercetări şi servicii referitoare la sinteza materialelor avansate metalice, ceramice şi

compozite;

- cercetări şi servicii în domeniul ingineriei suprafeţelor (sinteza straturilor subţiri, generarea

suprafeţelor speciale cu ajutorul diferitelor tehnologii şi caracterizarea proprietăţlor acestora);

- cercetări şi servicii în ceea ce priveşte caracterizarea materialelor;

- servicii de modelare şi simulare asistată de calculator asupra proceselor de sinteză a

materialelor.

Obiectivele centrului de cercetare, sunt realizate cu ajutorul celor două componente de care acesta

dispune: resursa umană şi infrastructura.

Resursa umană a centrului este reprezentată de cadre didactice universitare şi cercetători, care în cei

peste 60 de ani de activitate, au acumulat cunoştiinţe teoretice şi practice, în vastul, interesantul şi în

continuă schimbare domeniu al materialelor. Activitatea de cercetare a fost orientată permanent, spre

necesităţiile mediului economic, ceea ce a permis echipelor de cercetare, să rezolve prin contractele

încheiate direct cu agenţii economici, problemele generate de utilizarea materialelor, semnalate de aceştia.

Tendinţele de dezvoltare ale materialelor metalice, ceramice şi compozite sunt adevărate provocări pentru

personalul centrului de cercetare.

Infrastructura, a II-a componentă a centrului, este formată din cele mai noi, performante şi moderne

echipamente din ţară, destinate caracterizării materialelor. Producători importanţi de echipamente

destinate testării materialelor, au dotat centrul de cercetare C08. Un alt punct forte al centrului, îl

reprezintă faptul că acestă gamă largă de echipamente este concentrată într-o singură locaţie, ceea ce

permite pe de o parte, scurtarea timpului necesar caracterizării materialelor, iar pe de altă parte, scade

costul aferent acestei activităţi.

Infrastructura centrului cuprinde:

Cuptor de elaborare cu inducţie – putere maximă

instalată 20 kW, frecvenţa de 15.000 Hz şi un volum al creuzetului

de lucru de 1-1,2 dm3. Permite elaborarea în creuzet ştampat sau

amovibil (grafit sau ceramic) a aliajelor feroase, neferoase sau a

unor materiale speciale (aliaje speciale, compozite, etc). Prin softul

din dotare are posibilitatea controlului precis al puterii de lucru şi

respectarea riguroasă a regimului termic prescris pentru elaborare.

Admite programarea simultană a 8 regimuri de elaborare complete.

Cuptor pentru tratamente termice tip Nabertherm – pe acest

echipament se pot realiza tratamente termice şi de sinterizare speciale,

pentru materiale metalice şi nemetalice (oxidice). Cuptor cu rezistoare

electrice cu temperatura de lucru de până la 1.750oC şi posibilitatea de

programare a diagramei de tratament termic (se pot memora 8 diagrame

programate simultan). Volumul camerei de lucru este de 5 dm3. Permite

realizarea unor cicluri de tratament termic cu o înaltă precizie (± 2oC), de

respectare a diagramei dorite pentru materiale metalice şi nemetalice pe toată

plaja de lucru (0 – 1.750oC). Există şi posibilitatea controlării atmosferei de

lucru (argon, azot, heliu) fie prin purjare, fie prin adaptarea unei componente

specifice cuptorului.

Spectometrul Spectomax XF-BT –

permite ca prin intermediul programelor cu care

este dotat, să se efectueze analiza chimică pentru

aliaje pe bază de Fe, Al, Cu şi Ti. Există

posibilitatea extinderii gamei de lucru cu programe

şi pentru alte baze de aliaje. Precizia de

determinare a elementelor este în limitele a 10-2

%

şi oferă atât informaţii calitative cât şi cantitative.

Sistem de analiză structurală Omnimet-

Buehler – dotat cu microscop Nikon (cu rezoluţie

de până la 1000 x) şi programe software adecvate

analizelor structurale cantitative, permite

caracterizarea calitativă şi cantitativă a structurii

materialelor metalice şi nemetalice. Se pot efectua

determinări specifice pentru dimensiunea

grăunţilor, caracterizarea formei lor, forma,

dimensiunea şi cantitatea incluziunilor.

Microdurimetru FM 700 – permite măsurarea

durităţii HV pe suprafeţe micrometrice (la nivel de

grăunţi structurali) pe materiale metalice şi nemetalice la

sarcini de încărcare cuprinse între 1-1.000 gf. Programul

software Precidur din dotare permite prelucrarea

informaţiei în regim automat sau manual, orientarea

măsurătorilor pe direcţii prestabilite, trasarea graficelor

de variaţie a microdurităţii cu distanţa.

Dilatometru L75PT/1400C – permite

studierea transformărilor de fază în stare

solidă pentru probe cu grosimi cuprinse între

0,1-5 mm, cu diametrul de maxim 6 mm, într-

un interval de temperatură cuprins între 20oC

şi 1.400oC, la o rezoluţie de 0,125 nm/digit.

Software-ul din dotare permite trasarea

curbelor de variaţie dimensională cu

temperatura şi prelucrarea acestora pentru

obţinerea de informaţii referitoare la

mecanismul şi cinetica transformărilor de fază.

Porozimetrul Pascal 140 – permite determinarea volumului

porilor cu dimensiuni cuprinse între 0,1 – 500 mm3 pe probe cu

dimensiuni de maxim 12 x 40 mm la o presiune cuprinsă între 0,1 –

400 kPa. Pot fi supuse determinărilor materiale solide metalice şi

nemetalice cu o porozitate de maxim 70%.

Echipament de analiză termică DSC 200 F3

Maia/STA 449F3 Jupiter – calorimetria diferenţială (DSC)

este utilizată în domeniul caracterizării termice a lichidelor şi

solidelor şi poate analiza efecte energetice ca: comportamentul

la topire sau la cristalizare, transformări solid-solid,

polimorfism, determinarea purităţii, determinarea căldurii

specifice. Determinările pot avea loc între – 170oC şi 600

oC.

Analiza termică simultană (STA) se referă la aplicarea

simultană a termogravimetriei (TG) şi a calorimetriei

diferenţiale (DSC) asupra aceleiaşi probe din aceeaşi incintă.

Analiza de tip DSC permite stabilirea: comportamentului la

solidificare, cristalizare sau topire, gradul de cristalinitate,

analize de termocinetică. Analiza de tip TG permite

determinarea: schimbărilor de masă, stabilitatea la anumite

temperaturi, studii asupra comportamentului la coroziune, analize compoziţionale.

Maşina universală WDW-150 S pentru caracterizarea

proprietăţilor mecanice – permite determinări în conformitate cu

standardul ISO şi totodată încercări pe probe nestandardizate a

proprietăţilor mecanice, într-un interval de temperatură cuprins între

150oC şi 1.200°C. Toţi parametrii funcţionali sunt controlaţi prin

programul software al echipamentului, care furnizeaza buletinul de

încercări în varianta dorită de operator. Poate face testări în regim

staţionar şi dinamic (inclusiv solicitări alternante de oboseală). Forţa

de testare este cuprinsă între 1 şi 1.500 kN.

Presa hidraulică – permite deformarea plastică a materialelor

metalice, compactarea şi extrudarea prin presare a pulberilor, etc. Forţa

maximă dezvoltată este de 2.500 kN, iar zona utilă de lucru este de 300 x 300

x 490 mm.

Platformă de nanoindentare şi microzgâriere CSM

Instruments – capul pentru nanoindentare este utilizat pentru

determinarea comportamentului mecanic al suprafeţei prin

indentarea pe adâncimi la scară nano-micro. Sarcina maximă este de

500 mN, iar sarcina minimă aplicată indentorului este de sub 0,05

mN. Acest nanoindentor poate fi utilizat pentru caracterizarea

materialelor sau acoperirilor dure sau moi, organice sau anorganice.

Capul de microzgâriere este utilizat pentru stabilirea nivelului de

aderenţă a acoperirilor, straturilor subţiri pe substrat. De asemenea

se mai pot determina modulul de elasticitate şi nono-duritatea.

Echipament pentru determinarea grosimii straturilor

subţiri CSM Instruments Calotest – poate fi utilizat pentru

analizarea acoperirilor cu grosimi între 0,1 şi 50 µm. Acoperirile

tipice care pot fi analizate includ straturile obţinute prin CVD,

PVD, acoperiri cu ajutorul plasmei, straturi anodice oxidice,

suprafeţe tratate prin pulverizare ionică sau placare ionică,

acoperiri galvanice, polimeri, vopsele şi lacuri.

Echipament pentru determinarea comportamentului

tribologic CSM Instruments (pin-on-disk, ball-on-disk) – acest tip de

echipament este utilizat pentru determinarea comportamentului la uzare şi

la frecare în cazul materialelor solide sau a acoperirilor, cu posibilitatea de

modificare a perioadei de analiză, a sarcinii de contact şi a vitezei de

rotaţie. Viteza de rotaţie maximă poate fi de 500 rot/min, iar sarcina

maximă de 10 N.

Moară planetară Pulversette 7 Premium line – asigură măcinarea

materialelor până la dimensiuni nano metrice (sub 50 nm, în funcţie de material).

Controlul automat al procesului de măcinare asigura încadrarea în parametrii de

calitate programaţi.

Echipament pentru depunerea straturilor subţiri de tip

PVD – instalaţie experimentală de laborator, caracterizată de o putere

totală instalată de 10 kW, dotată cu sisteme de depunere de tip

radiofrecvenţă (RF), curent continuu (DC) sau vaporizare termică.

Echipamentul permite depuneri atât reactive cât şi nereactive, cu

debite ale gazelor de lucru de până la 10 cm3/s individual.

Selective Laser Sintering 3D System SPRO 60 SD (SLS) - instalaţia

permite realizarea unor produse de complexitate oricât de ridicată din punct de

vedere geometric, din pulberi metalice, ceramice şi polimeri ori din pulberi

compozite. Cuptorul de sinterizare ataşat instalaţiei SLS asigură sinterizarea

pulberilor ceramice şi metalice şi în funcţie de necesităţi înfiltrarea acestora cu

diferite metale. Dimensiunile maxime ale pieselor pot fi de 315 x 315 x 415 mm,

iar fişierele acceptate trebuie să aibă estensia .stl.

Beneficiarii contractelor şi proiectelor de cercetare derulate în cadrul Centrului de cercetare C 08,

sunt din ţară şi din străinătate.

Printre beneficiarii interni:

Institutul de Cercetări Metalurgice – Bucureşti

Institutul Naţional pentru Proiectarea Sectoarelor Calde – INTEC Bucureşti

Institutul Naţional de Cercetare şi Dezvoltare pentru Metale Neferoase şi Rare – IMNR Bucureşti

Institutul de Cercetare şi Dezvoltare a Electrotehnicii ICPECA - Bucureşti

S.C. UTIS S.R.L. Bucureşti

S.C. Ina Schaeffler S.R.L. Braşov

S.C. Stabylus S.R.L. Braşov

S.C. Hripsime S.R.L. Roman

S.C. Almet S.A. Năvodari

S.C. Alro S.A. Slatina

S.C. Vulturul S.A. Comarnic

Profesionalismul şi competenţa de care dispune resura umană a centrului, a permis acestuia

participarea în calitate de partener sau colaborator la derularea unor proiecte/teme de cercetare

internaţionale.

Printre beneficiarii externi:

Research Institute for Solid State Physics and Optics – Budapest – Ungaria

Université des Sciences et Technologies de Lille – Franţa

Ecole Supérieure d’Ingénieurs de Recherche en Matérieux ESIREM Dijon – Franţa

Politecnico di Torino - Italia

Minho University Braga – Portugalia

Hochshule Mittwaida - Germania

Oerlikon Balzers – Liechtenstein

Rubig GMBH – Wels – Austria

Contact: Str. Institutului nr. 10, Braşov – România

Prorector cu activitatea de cercetare ştiinţifică şi informatizarea

tel. +40 268 415339; e-mail – prorector-cercetare@unitbv.ro

Coordonator centru de cercetare C 08

Conf. dr. ing. BEDŐ Tibor – tel. +40 770 667583; e-mail – bedo.tibor@unitbv.ro