Lider: dr Maciej Zubko, prof. UŚ
Głównym celem proponowanego projektu jest wytworzenie nowych, nieopisanych dotychczas, stopów metali, a w szczególności stopów wysokoentropowych i wieloskładnikowych zaproponowanych jako materiały do zaawansowanych zastosowań inżynierskich oraz określenie wpływu wybranych pierwiastków stopowych na mikrostrukturę, wybrane właściwości mechaniczne oraz odporność korozyjną otrzymanych materiałów. Dobór pierwiastków stopowych oparty będzie o obliczenia termodynamiczne według wzorów zawartych w literaturze specjalistycznej. Planowane jest otrzymanie materiałów o strukturach jedno-, wielofazowej oraz amorficznej.
Stopy o wysokiej entropii (high-entropy alloys – HEA), nowy rodzaj materiałów metalicznych cieszą się ostatnio dużym zainteresowanie ze względu na ich doskonałe właściwości fizyczne i mechaniczne. W porównaniu do konwencjonalnych stopów metali, które składają się z jednego lub dwóch głównych pierwiastków oraz pierwiastków stopowych o niskiej koncentracji, stopy HEA składają się z więcej niż czterech głównych pierwiastków, a ich stężenia wahają się zwykle między 5% a 35% [B. Cantor i wsp. Mater. Sci. Eng. A. 375-377 (2004) 213–218]. Wśród różnych rodzajów HEA stopy składające się z nietoksycznych i niealergizujących pierwiastków mogą być także potencjalnymi kandydatami do zastosowań biomedycznych.
Zaproponowane stopy będą wytwarzane za pomocą metody topienia łukowego w osłonie atmosfery ochronnej, metodami konwencjonalnego topienia w tyglach grafitowych z pierwiastków w postaci proszków o wysokiej czystości oraz metodami metalurgii proszków. Charakterystyka wytworzonych stopów zostanie przeprowadzona technikami mikroskopii elektronowej (SEM, TEM, HRTEM, EBSD, PED, EDS) oraz dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Przeprowadzone zostaną także badania właściwości mechanicznych takich jak: mikrotwardość oraz nanotwardość. Badania odporności korozyjnej będą odbywać się w roztworze symulującym środowisko organizmu ludzkiego. Celem pośrednim będzie poszerzenie dotychczasowej wiedzy członków zespołu w zakresie dziedziny inżynierii materiałowej, a także nawiązanie współpracy z innymi jednostkami badawczymi, zarówno krajowymi, jak również zagranicznymi. Dodatkowo wyniki zostaną przedyskutowane na licznych konferencjach naukowych związanych z tematyką badawczą, co także przyczyni się do rozszerzenia wkładu naukowego Uniwersytetu Śląskiego w rozwój inżynierii materiałowej.
Stopy o wysokiej entropii (high-entropy alloys – HEA), nowy rodzaj materiałów metalicznych cieszą się ostatnio dużym zainteresowanie ze względu na ich doskonałe właściwości fizyczne i mechaniczne. W porównaniu do konwencjonalnych stopów metali, które składają się z jednego lub dwóch głównych pierwiastków oraz pierwiastków stopowych o niskiej koncentracji, stopy HEA składają się z więcej niż czterech głównych pierwiastków, a ich stężenia wahają się zwykle między 5% a 35% [B. Cantor i wsp. Mater. Sci. Eng. A. 375-377 (2004) 213–218]. Wśród różnych rodzajów HEA stopy składające się z nietoksycznych i niealergizujących pierwiastków mogą być także potencjalnymi kandydatami do zastosowań biomedycznych.
Zaproponowane stopy będą wytwarzane za pomocą metody topienia łukowego w osłonie atmosfery ochronnej, metodami konwencjonalnego topienia w tyglach grafitowych z pierwiastków w postaci proszków o wysokiej czystości oraz metodami metalurgii proszków. Charakterystyka wytworzonych stopów zostanie przeprowadzona technikami mikroskopii elektronowej (SEM, TEM, HRTEM, EBSD, PED, EDS) oraz dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Przeprowadzone zostaną także badania właściwości mechanicznych takich jak: mikrotwardość oraz nanotwardość. Badania odporności korozyjnej będą odbywać się w roztworze symulującym środowisko organizmu ludzkiego. Celem pośrednim będzie poszerzenie dotychczasowej wiedzy członków zespołu w zakresie dziedziny inżynierii materiałowej, a także nawiązanie współpracy z innymi jednostkami badawczymi, zarówno krajowymi, jak również zagranicznymi. Dodatkowo wyniki zostaną przedyskutowane na licznych konferencjach naukowych związanych z tematyką badawczą, co także przyczyni się do rozszerzenia wkładu naukowego Uniwersytetu Śląskiego w rozwój inżynierii materiałowej.