Projekti / Programi
Interakcija popolnoma disociirane zmerno ionizirane plazme amoniaka s steklo-polimernimi kompoziti
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.09.00 |
Tehnika |
Elektronske komponente in tehnologije |
|
Koda |
Veda |
Področje |
P240 |
Naravoslovno-matematične vede |
Plini, dinamika tekočin, plazma |
Koda |
Veda |
Področje |
2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
kolektor, steklo-polimerni kompozit, plazma amoniaka, CTI indeks
Raziskovalci (12)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
1. |
22289 |
dr. Uroš Cvelbar |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2014 - 2017 |
712 |
2. |
18635 |
Tatjana Filipič |
|
Tehnični sodelavec |
2014 - 2017 |
24 |
3. |
34439 |
dr. Gregor Jakša |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2014 - 2016 |
37 |
4. |
15703 |
dr. Janez Kovač |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2014 - 2017 |
662 |
5. |
21019 |
Ludvik Kumar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2014 - 2017 |
22 |
6. |
27730 |
Andrej Likar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2015 - 2016 |
2 |
7. |
10429 |
dr. Miran Mozetič |
Elektronske komponente in tehnologije |
Vodja |
2014 - 2017 |
1.341 |
8. |
06527 |
Branko Petrič |
Električne naprave |
Raziskovalec |
2014 - 2017 |
23 |
9. |
25003 |
mag. Goran Serafimović |
Sistemi in kibernetika |
Raziskovalec |
2017 |
0 |
10. |
17622 |
Janez Trtnik |
|
Tehnični sodelavec |
2014 - 2017 |
18 |
11. |
20048 |
dr. Alenka Vesel |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2014 - 2017 |
680 |
12. |
31618 |
dr. Rok Zaplotnik |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2014 - 2017 |
272 |
Organizacije (3)
Povzetek
S ciljem izboljšanja lastnosti električnih komponent, pri katerih kot za izolacijski material uporabljamo s steklenimi vlakni ojačen polimer, bomo opravili sistematične raziskave interakcije plazme amonijaka s tovrstnimi kompozitnimi materiali. Raziskovali bomo selektivno odstranjevanje površinske plasti polimera s ciljem bistvenega izboljšanja CTI indeksa električnih komponent, ki bi moral postati primerljiv z vrednostmi, značilnimi za stekla. Plazmo bomo vzbujali z brezelektrodno induktivno sklopljeno RF razelektritvijo, primerne površinske pojave pa bomo dosegli z optimizacijo razmerja med gostoto toka nevtralnih in nabitih kemijsko reaktivnih plinskih delcev na površino kompozitnega materiala. Opravili bomo obsežne raziskave optimizacije plazemske sklopitve, generiranja reaktivnih delcev, interakcije teh delcev s kompozitnimi materiali in karakterizacije plazemsko obdelanih materialov, kar bo omogočilo izluščenje ključnih korelacij med procesnimi parametri in CTI indeksom. Rezultati raziskav v okviru tega projekta bodo predstavljali solidno osnovo za kasnejši razvoj velikega plazemskega reaktorja, ki ga bo industrijski partner in sofinancer tega projekta uporabljal v masovni proizvodnji. Z uporabo znanstvenih dosežkov tega projekta bo uspel industrijski partner bistveno izboljšati kakovost in življenjsko dobo rotorje, ki se uporabljajo v najrazličnejših izdelkih od pralnih strojev do bencinskih črpalk v avtomobilih.
Pomen za razvoj znanosti
V članku z naslovom »E- and H-mode transition in a low pressure inductively coupled ammonia plasma« smo poročali o rezultatih sistematičnih analiz obnašanja plazme amonijaka v širokem območju eksperimentalnih pogojev. Gre za prvi tovrstni zapis v svetovnem merilu. Obsežne analize z komplementarnima tehnikama (OES in RGA) so omogočile vpogled v reakcije, ki so ključne za obnašanje plazemskih radikalov pri prehodu plinske razelektritve med E in H načinom. Kombinacija obeh analitskih metod je omogočila podrobno razumevanje homogenih in heterogenih reakcij, ki vodijo k nastanku kemijsko aktivnih radikalov kakor tudi združevanju radikalov v stabilne molekule. Optična emisijska spektroskopija je pokazala spremembe svetilnosti tudi do 4 velikostne rede, obenem smo opazili značilni potek intenzitet posameznih linij. Vrh, značilen za NH2, je postal nemerljivo majhen v H načinu, kar nakazuje močno stopnjo disociiranosti. Masna spektroskopija je pokazala, da je plazma v E načinu bogata s temi radikali, medtem ko v H načinu molekule amonijaka domala popolnoma disociirajo v atome N in H. Slednji radikali se zaradi heterogenih površinskih reakcij združijo v molekule N2 in H2ne pa nazaj v NH3. Članek naslovom "Tackling chemical etching and its mechanisms of polyphenolic composites in various reactive low temperature plasmas" predstavlja originalno hipotezo o interakciji plazme različnih plinov s tovrstnimi kompoziti. Potrdili smo hipotezo, po kateri nizkotemperaturna plazma povzroči jedkanje in s tem selektivno odstranjevanje polimera s površine steklo-kompozitnega materiala. Primerjali smo intenziteto jedkanja v plazmah, ki smo jih ustvarili v vodiku, kisiku, dušiku in amonijaku. Parameter je bil vselej moč razelektritve. Polimer smo spremenili v hlapne molekule, ki so zapustile površino pod vakuumskimi pogoji, polnila pa so ostala na površini. Po pričakovanju je hitrost jedkanja naraščala z naraščajočo močjo plinske razelektritve. Z uporabo različnih metod za karakterizacijo plazme in površine smo določili mehanizme jedkanja ega polimera med obdelavo z zgoraj navedenimi plazmami.
Pomen za razvoj Slovenije
Znanstveni rezultati predstavljajo čvrsto osnovo za razvoj tehnologije, ki jo bo morebiti naš industrijski partner uporabljal pri proizvodnji komutatorjev z visoko dodano vrednostjo. Odločitev bo seveda odvisna od ekonomske upravičenosti investicije v industrijski sistem kakor tudi razmer na trgu. Poglavitni cilj tega projekta je bila ocena tehnološke izvedljivosti uporabe plazemske tehnologije za obdelavo komutatorjev, ki vodi k bistvenem izboljšanju CTI indeksa in ta cilj je bil v celoti dosežen. Tehnologija je okolju prijazna, saj ne proizvaja nobenih odpadkov.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo