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 – [email protected]
Coordonator centru de cercetare C 08
Conf. dr. ing. BEDŐ Tibor – tel. +40 770 667583; e-mail – [email protected]