EN  |  BG

За контакти
тел: (+359 2) 46-26-220
факс: (+359 2) 46-26-202
Адрес
София 1574
ул. "Шипченски проход" 67


Home page

 

Добре дошли в нашия сайт

Тук ще намерите информация за дейноста и научните постижения по тематиката на института и възможностите за съвместна работа по научни и научно-приложни проекти.
 

Текущи проекти

  • Синтез и охарактеризиране на наномодифицирани покрития върху метали на база преходни и редкоземни оксиди и изследване на корозионната им устойчивост

    Основната цел на проекта е синтезирането и охарактеризирането на многослойни нанопокрития получени чрез зол-гел метод върху различни видове стомани, като активна среда. Обект на изучаване са нанопокритията от SiO2, TiO2, ZrO2 модифицирани с редкоземни оксиди, оксиди на преходните елементи и нанодиаманти. Микроструктурата и нанохарактеристиките на получените покрития ще бъдат изследвани с помощта на гама от съвременни методи – XPS, SEM, TEM, методът – „солена мъгла”, и др. Паралелно ще бъдат изследвани основните свойства на нанопокритията. Изследванията са пионерни преди всичко по отношение на съставите на нанопокритията. Научните приноси на подобно изследване ще обхващат изясняването на редица неустановени до сега взаимовръзки между условията на получаване на нанопокритията и техните структурни характеристики, както и зависимостта на свойствата от тези характеристики. Успешното получаване на устойчиви покрития ще има ясен и значим приложен принос към развитието на нанотехнологиите. Непосредствен резултат от изследванията е разширяването на областите на компетентност и умения на колектива, като към опита му в областта на синтеза на керамика и стъкла, ще се прибавят и нови знания в едно модерно направление - получаването на нанопокрития върху стомани с разширяване знанията върху многослойните покрития. Актуалността на подобна разработка се определя от все по-широкото изследване на нанопокритията във всички области на науката и техниката, както и от съществуващите проблеми при получаване на стабилни нанопокрития. Новополучените покрития ще допринесат за развитието във фундаменталната област на науката. Изграждането на междуинституционално партньорство ще даде възможност за устойчиво бъдещо развитие на изследвания в различни области на материалознанието.

    Структурообразуване на композитно покритие от хром с нанодиаманти върху спечени железни прахове и алуминиеви сплави

    Спечени материали от железен прах и алуминиеви сплави са електрохимично покрити с хром, модифициран с нанодиамантени частици (ND). Изследвано е влиянието на концентрацията на диамантените наночастици в електролита и параметрите на електролизния процес върху характеристките на получения легиран хромиран слой: дебелина, микроструктура, добив на метал, разпределението на Cr, C и Fe по дълбочина на покритието. Паралелно с това са изследвани контролно някои химични и механични свойства на получените композитни покрития. Тези резултати са представени в редица публикации и доклади на членовете на колектива [1-7]. Дадена е също заявка за патент, рег.No 112323/20.06.2016. Остават обаче няколко въпроса от фундаментален характер, чието изясняване ще внесе яснота в теорията, респ. практиката на нанотехнологията на електрохимичното металоотлагане, а именно: • Каква е ролята на ND при електрохимичното хромиране в частност и при метализиране изобщо. Диамантените наночастици участват ли във фазо- и структурообразуването на композитното покритие и установяване на зависимостта на този факт от условията на електроотлагане. • Електрохимичното отлагане в присъствието на ND специфичен процес ли е, т.е. зависи ли от конкретната двойка метали (матрица и покриващ метал) или има общовалиден характер. За решаването на тези въпроси, които са основната тема на проекта, е необходимо: 1. Получаване на покрития от хром, модифицирани с нанодиамантени частици върху спечени материали от железен прах и алуминиеви сплави; 2. Изследване на фазо-и структурообразуването на покритията чрез методите на сканиращата електронна микроскопия (SEM), трансмисионна електронна микроскопия (TEM), рентгенодифракционен анализ (XRD), енергийно дисперсионна спектрометрия (EDS), рентгенова фотоелектронна спектроскопия (XPS). 3. Създаване на методика за изследване на химичния и фазов състави на покритието чрез неговото отделяне от основния материал. По този начин ще се определи състоянието на въглерода в матрицата и в покритието, което според нас е твърде важно за разбиране на положителното влияние на диамантените частици върху свойствата на покритието.
  • Разработване на нов подход за структурен дизайн и охарактеризиране на аморфни и нанокристални метални пени

    Формирането на метални стъкла (метални материали с аморфна структура) става, когато металната стопилка чрез охлаждане се превръща в твърдо тяло без да кристализира. Полученото аморфно тяло има структура, пряко онаследена от течността. За първи път метално стъкло е получено в Caltech от W. Klement, Willens и Duwez през 1960 използвайки сплавта Au75Si25. Металните стъкла биха имали твърде ограничено приложение, ако тяхното получаване е възможно само при екстремни условия. От съществено значение е да се създадат такива състави на сплавите и методи за получаване, които да направят възможно получаването на аморфни материали от разтопени сплави при сравнително ниски скорости на охлаждане и в големи размери. От изключителна важност е да се изследват принципите и физичните явления, които участват при формирането на обемните метални стъкла. Освен състава на сплавите, създаването на аморфни метални композити е другият начин за подобряване на свойствата на металните стъкла. Различни аспекти на тази тема са във фокуса на съвременното металознание. Главната цел на този проект е създаването на математични модели и софтуерни продукти за числени симулации, които да допринесът за по-дълбокото разбиране на целия комплекс от физични явления, участващи във формирането на структурата на аморфните метални материали и по-специално аморфните метални пени. Ще бъдат търсени ефективни инструменти за контрол на структурата, съответно свойствата, на такива материали. Тази цел ще бъде постигната чрез реализацията на следните задачи: 1. Математично описание на химичното взаимодействие между компонентите на стъклоформиращите сплави и търсене на принципите за избор на състав, осигуряващ широк интервал между температурата на застъкляване Tg и първата температура на кристализация Tx; 2. Моделиране на движението на газови мехури във високовискозна течност; 3. Разработване на математичен модел на еласто-пластичното поведение на аморфните метални пени и изучаване подобряването на пластичността на аморфните метални материали поради въвеждане на втора фаза (нанокристална или газова); 4. Модификация на съществуващото и конструиране и изработка на ново уникално оборудване за получаване на аморфни метални пени с контролирана (включително градиентна) пореста структура; 5. Определяне на основните механични качества на хомогенно структурираните аморфни метални пени; 6. Експериментални и теоретични изследвания насочени към получаването и охарактеризирането на структурно и функционално градиентни аморфни метални пени. Фундаменталният характер на изследванията в предлагания проект се обуславя от: - Създаването на експериментално потвърдени модели на формиране на структурата и определяне на свойствата на базата на структурните характеристики; - Разработване на специално оборудване и нов метод за получаване на хомогенно или градиентно структуриране аморфни метални пени. Подобни резултати не са публикувани досега, но разглежданата тема е важна и положителните резултати ще допринесат за развитието не само научно-изследователската дейност, но и научно-приложната такава.

    Теоретично и експериментално изследване на кристализацията на метална сплав с въведени в нея наночастици

    Предлагат се изследвания на кристализацията на сплав AlSi, в която са въведени наночастици (НЧ). Използвани са два вида наночастици TiN и SiC. Те се характеризират с температури на топене, значително превишаващи температурата на течната сплав. Установено е, че след въвеждане те се разпределят хомогенно в стопилката. Когато започне охлаждането и температурата се понижи под ликвидуса, в стопилката се зараждат зародиши, върху които нараства твърда фаза. Присъствието на НЧ води до увеличение на броя на зародишите и съответно на зърната, които се образуват около тях. Това променя и параметрите на дендритите, които изграждат зърната. Изследването на описания процес ще се осъществи чрез разработване на едномерен и тримерен математичен модел. В тях са включени уравнения за топлообмен, кристализация и дифузия на легиращия елемент в зоната между нарастващите дендрити. Едномерния модел е по-опростен вариант с еднородна температура, зависеща само от времето. Тримерният модел дава възможност да се изследва поведението на сплавта в различни точки от тримерната област. Той се решава за съответните микрообеми в тези точки. Моделите ще бъдат решени числено с използване на подходящи схеми. Ще бъдат определени: температурната зависимост от времето, скоростта на охлаждане, преохлаждането, скоростта на отделяне на твърдата фаза, изменението на радиуса на дендритните разклонения, разстоянието между вторичните оси или средния размер на зърната и разпределението на концентрацията на легиращия компонент без и с НЧ.
  • Повърхностно модифициране с наночастици на алуминий и алуминиеви сплави чрез високоенергийни потоци

    Настоящият проект има за цел да получим модифицирани с наночастици от TiCN и AlN слоеве върху субстрат от алуминий и сплав AlSi12Cu2NiMg чрез селективно електроннолъчево претопяване с повишена твърдост и износоустойчивост и изясним процесите на зародишо- и структурообразуване при бърза кристализация. Възнамеряваме да постигнем повишаване на повърхностната твърдост и износоустойчивост на избраните материали посредством нанасяне на наночастици върху металната повърхност с подходяща паста и следващото облъчване с електронен сноп. Планираме изследване на микроструктурата и свойствата на получените покрития; оптимизиране на технологичните режими на повърхностна обработка с високоенергиен източник; оптимизиране на концентрациите на наночастици в слоевете; обяснение на промяната на свойствата на модифицирания материал; определяне на формата и размерите на течната вана при селективно електроннолъчево претопяване със сканиращ електронен сноп, както и скоростите на кристализация чрез методите на числено моделиране; изследване на условията и процесите на зародишо- и структуроообразуване при внасянe на наночастици в субстрат от алуминий и AlSi12Cu2NiMg; изучаване на ролята на наночастици с малка и голяма разлика в параметрите на кристалната решетка в сравнение с тези на алуминия в процеса на бърза кристализация.

    Разработване на технология за електродъгово наваряване на износоустойчиви слоеве чрез внасяне на наноматериали в наварявания метал

    Целта е да се разработи и реализира иновативна технология за електродъгово нанасянена износоустойчиви слоеве чрез добавяне на наноматериали към стопилката назаваръчната вана.
  • Мобилни системи за защита на обекти от критичната инфраструктура

    Целта е да се реализират и изследват усъвършенствани системи и възможностите за съвместна работа на различни по тип линейни сензори в обща система. Основните индикативни параметри, по които се съди за заплаха и риск от неправомерно въздействие върху охраняемите обекти, са нарушенията на статика на системата,които могат да бъдат създадени от: излъчена от човешкото тяло топлина, движение, шум, вибрации, счупване, физическо разрушаване на целостта. На тези принципи работят и сензорите, които са най-важната съставна част на системите.

    Адаптивни сензорни системи със самоизграждаща се комуникационна среда за анализ на околното пространство

    Целта е да се реализират и изследват усъвършенствани системи на различни по тип сензори в обща система в зависимост от изискванията за степен на защита, себестойността и целесъобразност на съответните модули.
  • Подобряване на градската сигурност и защита с внедряване на усъвършенствани детекторни и сензорни системи.

    В Европа градските райони осигуряват достъп до високо интегрирани инфраструктурни системи като водно, електрическо и газово снабдяване, комуникации и обществен транспорт, също така и множество обекти като химически заводи, петролни рафинерии , ядрени централи и др

    Разработване на нови безоловни керамични материали за електрониката

    Проектът е свързан с политиката на Европейския съюз от 21.06.2016г. произвежданите и внасяни в ЕС електрически и електронни керамики да не съдържат тежки метали, а също и приетата от Р България наредба, според която забраните се отнасят и за нея, като член на ЕС.
  • Техническо сътрудничество за разработване на документация, развитие и оптимизиране на технология за леене с газово противоналягане на детайл носач

    Разработва се, комплексна конструктивна и технологична документация на цялостния процес на получаване чрез леене с газово противоналягане, на високоотговорен детайл (носач ) от окачването на автомобилите

    Съвместно изследване на наномодифицирана специална бутална алуминиева сплав

    Разработва се технология за въвеждане и усвояване на наноразмерни прахове-модификатори в стопилка на бутална алуминиева сплав.
  • Изследване и разработване на технологии за рециклиране на метални отпадъци

    Поради нарастващото количество метални отпадъци и в частност окалината ще се търсят ефективни технологии за оползотворяване на тези отпадъци

    Подобряване на технологията за леене на отливки от алуминиеви сплави чрез компютърно симулиране и нанотехнология

    Чрез компютърно симулиране и внасяне на наноматериали се оптимизират технологиите за леене на различни по геометрия алуминиеви отливки
  • Изследване и определяне на оптималните технологични параметри на процеса на електросъпротивително заваряване на стоманени телове и арматурна стомана с цел повишаване на качеството на заварените съединения и намаляване на енергийните разходи

    Целта е да бъдат контролирани и управлявани процесите на електросъпротивително заваряване на телове и арматурна стомана. Това е от голямо значение за индустрията поради все по-нарастващото потребление на заварени мрежи в строителството, животновъдството (птицевъдството), търговията и бита.

    Изследване на взаимодействието на сложно-съставни силикати от металургичната шлака с алкални разтвори

    Целта настоящия проект е насочена към получаване на нови, фундаментални знания за взаимодействието на съставна стъкловидна фаза от медна пирометалургична шлака с алкални разтвори. Шлаката е със сложен химичен състав, минерална структура и силна кристализационна способност и знания за разтворимостта на силициев диоксид в алкален разтвор и последващата му неутрализацията с минерална киселина не могат да се прилагат директно. Получените данни ще могат да се ползват за създаване на нови екологичносъобразни процеси за рециклиране на шлаката и за получаване на микро и нано-размерен аморфен силициев диоксид (силикагел) с ниска плътност и голяма активна повърхност.
  • Оползотворяване на отпадния продукт летяща пепел за получаване на съвременни леки и евтини композити на базата на алуминиеви сплави

    Проектът може да се разглежда като стъпка към оползотворяването на отпадния продукт летяща пепел чрез разработването на нови високопорести структури и олекотени метални композити. Летящата пепел се генерира в огромни количества не само в България и Китай, но и във всички индустриални страни по света. Целта на проекта е да бъдат разработени технологии за оползотворяване на летяща пепел получавана в България и Китай като усилваща фаза в метални композити. Структурата и механичните свойства на получените композитни материали ще бъдат определени с цел да се улесни тяхното приложение като структурни и функционални елементи в различни инженерни системи.

    Разработване на ново поколение леки метални материали за съвременни космически приложения

    Проектът има за цел да разработи и охарактеризира нов клас леки висококачествени метални материали и метални композити с хомогенна и градиентна структура, която осигурява драстична промяна във възможностите за приложение в самолетни и космически системи. За да се реализира тази цел ще бъдат разработени магнезиеви материали с подредена порестост и викокоякостни влакна или метални нишки като усилваща фаза.

Новини

  • На 18 април 2017 година Института по металознание, съоръжения и технологии с Център по хидро- и аеродинамика „Акад. Ангел Балевски“ при БАН празнува  50-годишнината от създаването си  (... към филма от честването)в Големия салон на…
  • Шеста национална конференция с международно участие Металознание, хидро- и аеродинамика, национална сигурност ’2017 На 29 и 30 май 2017 г., в Големия салон на БАН, ще се проведе шестата национална конференция с международно участие “Металознание,…
  • На 22 и 23 октомври в Големия салон на БАН в София се проведе Пета национална конференция с международно участие „Металознание, хидро- и аеродинамика, национална сигурност ’2015″. Конференцията се организира от Институтa по металознание, съоръжения…

Сертификати и награди