Projekti / Programi
Funkcijska keramika in steklo
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.04.00 |
Tehnika |
Materiali |
|
| 1.04.00 |
Naravoslovje |
Kemija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T153 |
Tehnološke vede |
Keramični materiali in praški |
| P360 |
Naravoslovno-matematične vede |
Anorganska kemija |
| P352 |
Naravoslovno-matematične vede |
Površinska kemija in kemija tankih plasti |
FUNKCIJSKA KERAMIKA, visokotemp. procesiranje, reak. kinetika v trdnem stanju, fazna ravnotežja, zgoščevanje, razvoj mikrostrukture, meje med zrni, električne lastnosti.
STEKLO, nukleacija, kristalizacija, steklena in mineralna vlakna, kem. in fiz. lastnosti
Raziskovalci (15)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
91.448 |
Povzetek
Raziskovalni program skupine je usmerjen v razumevanje osnovnih fenomenov, ki določajo lastnosti in s tem uporabnost sodobne keramike in stekla. Gre za gospodarsko in strateško pomembne materiale, ki močno prispevajo k uspešnosti razvitih držav v svetu. Program zajema predvsem fazo visokotemperaturnega procesiranja. Osnovna teza, ki usmerja program raziskav je, da kemijske reakcije, ki potekajo med procesiranjem materialov, odločilno vplivajo na nastanek faz v materialu, razvoj mikrostrukture in na potek zgoščevanja. V skladu z navedeno tezo raziskovalni program vključuje določevanje večkomponentnih faznih diagramov, določevanje sestave in strukture spojin, študij transportnih pojavov, kot so mehanizem in kinetika zgoščevanja, mehanizem normalne in pretirane rasti zrn, tvorba in ravnotežje defektov v strukturi, značilnosti mej med zrni v polikristalinični keramiki ter študij razmešanja, nukleacije in kristalizacije v steklih.Naštete osnovne fenomene raziskujejo člani skupine pri razvoju različnih tipov funkcijske keramike in stekla. Poseben poudarek je namenjen študiju novih tehnoloških postopkov in konceptov za izdelavo visokozahtevnih elektronskih komponent. Električno aktivni materiali in stekla so izbrani zato, ker pomenijo velik izziv za razvoj sodobnih znanstvenih spoznanj, hkrati pa imajo velik gospodarski in strateški pomen. Pridobljeno znanje in njegov prenos v redno proizvodnjo bi namreč omogočal slovenskim proizvajalcem s tega področja uveljavitev v krogu manjših, vendar visokousposobljenih proizvajalcev zahtevnih elektronskih komponent, s čimer bi se v znatni meri povečala njihova lastna konkurenčnost predvsem v mednarodnem merilu. Ob upoštevanju svetovnih trendov, ki omogočajo vključevanje v mednarodne raziskovalne projekte, na izbiro vsebine programa bistveno vpliva slovensko industrijsko zaledje, predvsem številne tovarne bivše ISKRE , steklarne (najmanj 5) in proizvajalci termoizolacijskih vlaknatih materialov (2). Predvideni raziskovalci za izvajanje programske vsebine imajo največ dosedanjih izkušenj v raziskavah dielektrične, ferroelektrične, mikrovalovne in polprevodne keramike ter stekla. Na področju raziskav stekla je skupina v okviru predlaganega programa tudi edina v Sloveniji, ki se sistematično ukvarja z raziskavami in razvojem stekel. Vzporedno s študijem procesov, ki potekajo med sintranjem keramike in toplotno obdelavo stekla, sodelavci skupine raziskujejo mehanizem in kinetiko reakcij v trdnem stanju, sintezo spojin pri visokih temperaturah ter njihove lastnosti. Vodilo pri delu je racionalna izbira procesnih parametrov na osnovi sistematke periodnega sistema in termodinaskih podatkov. Cilj je priprava spojin z v naprej načrtovanimi lastnostmi.
Pomen za razvoj znanosti
Vpletenost in prispevke raziskav skupine v svetovni razvoj znanosti na področju keramike in stekla ilustrirajo naslovi mednarodnih projektov, v katerih člani skupine sodelujejo, ter naslovi povabljenih preglednih predavanj na večjih mednarodnih konferencah. Teme so:- "Visokotemperaturna fazna ravnotežja v oksidnih sistemih", IJS-NIST, Slo.-ZDA, nosilec:prof.dr.D.Kolar- " Dielektrična keramika za mikrovalovne aplikacije", IJS-University of Pensylvania, Slo.-ZDA, nosilec:dr.D.Suvorov- "Visokodielektrična mikrovalovna keramika", IJS-Univ. of Manchester and UMIST, Slo.-GB, nosilec:dr.D.Suvorov- "Strukturne značilnosti mikrovalovnih dielektrikov", IJS-KIST, Slo.-Južna Koreja, nosilec: dr. D.SuvorovPredavanja (konference): "Dosežki in omejitve teorije sintranja", ZDA 1998, Korelacija med strukturo in lastnostmi visokodielektrične MW keramike, Italija 1998, Novi keramični dielektriki s spremenljivimi MW lastnostmi, J.Koreja 1998, Funkcijska keramika na osnovi CaTiO3, ZDA 1998, Keramična mikrostruktura-ključ do keramike visoke zmogljivosti, Japonska 1993, Predavanja (industrija): "Moderni MW materiali", Ferro Co.,ZDA 1997, "Raziskave elektronske keramike", Siemens-Matsushita, Nemčija 1997,"Visokodielektrična MW keramika" Murata, Japonska 1997, in TRAK Co., ZDA 1998
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalne skupine Odseka za keramiko IJS so nosilec osnovnih in razvojnih (aplikativnih) raziskav na področju anorganskih nekovinskih materialov v Sloveniji. Raziskovalci imajo tudi pomembno vlogo pri raziskavah na področju visokotemperaturne kemije in kemije trdnega stanja. Osnovne raziskave faznih ravnotežij pri visokih temperaturah, mehanizma in kinetike sintranja in razvoja keramične mikrostrukture, sinteza dielektrične, ferroelektrične, mikrovalovne in polprevodne keramike, sinteza cementnih mineralov pri visokih temperaturah in raziskave kristalizacije stekla so le nekateri naslovi tem, s katerimi pridobivajo mladi raziskovalci magisterije in doktorate znanosti. Na izbiro programa bistveno vplivajo potrebe proizvodnih organizacij v Sloveniji, vendar ni zanemarljiv tudi trend vključevanja v mednarodne projekte. Tako so sodelavci skupine prispevali k uvedbi proizvodnje večplastnih keramičnih kondenzatorjev v Žužemberku, varistorjev v Ljubljani, PTC elementov v Ljubljani, mikrovalovnih keramičnih resonatorjev v Žužemberku, pri uvedbi proizvodnje toplotnih izolacijskih steklenih vlaken v Novem mestu in razvoju in uvedbi v proizvodnjo bio-topnih mineralnih vlaken za termoizolacije v Škofji Loki. Sodelujejo tudi pri identifikaciji in sistematični analizi napak in defektov v proizvodnji stekla ter v podajanju predlogov za njihovo eliminacijo iz procesa izdelave stekla. Predvsem na področju raziskav in razvoja stekla je predlagan program bistvenega pomena za celotno slovensko steklarsko industrijo, saj je skupina v okviru predloženega programa edina v Sloveniji, ki se sistematično ukvarja s tovrstnimi raziskavami, ki so zasnovane tako, da so predvsem v korist in uporabo slovenskih proizvajalcev stekla.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
