Nanodelci obravnavani v tej doktorski disertaciji spadajo v precej dobro raziskano skupino nanomaterialov, sintetiziranih z različnimi metodami in številnimi aplikacijami. Nekatere najbolj tipične uporabe kompleksnih kovinskih in oksidnih nanostruktur so na primer v katalizi in fotokatalizi. Pomembno je upoštevati, da so karakteristike in morfologija nanodelcev odvisne od metode sinteze. Tako lahko pričakujemo, da manjše spremembe v procesu vodijo do drugačnih karakteristik končnega proizvoda, zlasti glede mikrostrukture in funkcionalnosti. Zaradi tega se nove metode sinteze razvijajo in testirajo že desetletja. Zato, da oblikujemo in nadziramo karakteristike končnega proizvoda, je potrebno poznati mehanizme nastanka nanodelcev za vsako metodo sinteze. Poseben doprinos v okviru disertacije so nanodelci v tem prispevku je nova metoda za izboljšanje triboloških in električnih lastnosti, ter življenjske dobe galvanskih zlatih plasti z uporabo nanodelcev.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 18301462Bilateralni projekt med Slovenijo in Brazilijo je bil odobren v okviru tega raziskovalnega programa. Rezultat uspešnega sodelovanja obeh timov je bila optimizacija kemijske sestave nikljeve dentalne zlitine. Nadaljnji preskusi kontinuirnega litja so pokazali, da je optimizirana zlitina primerna za kontinuirno litje. Tako lahko kontinuirno litje postane temeljni postopek za izdelavo teh vrst zlitin. Brazilska stran namerava zaprositi za brazilski patent.
F.06 Razvoj novega izdelka
COBISS.SI-ID: 18128918Vsebina učnega gradiva je razdeljena na tri dele. Prvi del podaja pregled postopkov merjenja trdote, od tradicionalnih do novejših, z opisi principov delovanja aparatov, prednosti in slabosti posameznih postopkov in njihovega namena oz. uporabnosti za določene skupine materialov in preizkušancev. S tem predstavlja to učno gradivo verjetno najobsežnejši pregled postopkov merjenja trdote v slovenskem jeziku, ki raziskovalcu lahko olajša iskanje in izbiro najprimernejšega postopka. Drugi del je posvečen problematiki pretvarjanja trdot med različnimi lestvicami. Opozarja na zahteve, ki jih je pri tem potrebno upoštevati, na pogosto spregledane pasti in na napake, ki so posledica tega. Tretji del vsebuje navodila za delo pri laboratorijskih vajah laboratorijskih. Navodila so razčlenjena na posamezne naloge. Pri vsaki nalogi so podana natančna navodila za izvedbo in razlaga postopkov. Ta del študijskega gradiva študentom omogoča, da se na vaje pripravijo in na vajah samostojno in pravilno predpišejo parametre meritev in naredijo meritve trdote po Brinellu, Vickersu in Rockwellu. Prav tako predstavlja literaturo, ki je v pomoč pri pripravi na pisni izpit.
D.10 Pedagoško delo
COBISS.SI-ID: 78822913Tehnologija LENS predstavlja sodobno dodajalno tehnologijo nanašanja kovinskih materialov. Prikazana je idejna zasnova uporabe visokotehnoloških materialov v orodjih za brizganje umetnih mas ter orodjih za tlačno litje lahkih kovin in njihovih zlitin, izdelanih z omenjeno tehnologijo. V praksi se pogosto zgodi, da pride med strjevanjem do odstopanj dimenzijskih in oblikovnih toleranc izdelka zaradi neenakomerne porazdelitve temperature v orodju ter posledično v izdelku med ohlajanjem. Hkrati pa toplotna prevodnost orodnih jekel omejuje čas ohlajanja ter posledično produktivnost orodij. Obravnavana problematika sinteze zlitine orodnega jekla H13 in bakra v funkcionalno gradientnih materialih s specifično mikrostrukturo in kombinacijo lastnosti predstavlja nove možnosti optimizacije na tem področju. V disertaciji je predstavljen vpliv plastne gradnje in termičnih pogojev tehnologije LENS na razvoj mikrostrukture in posledično na mehanske lastnosti. Za boljše razumevanje zlitinskega sistema smo okarakterizirali referenčne vzorce, izdelane s tehnologijo litja, kjer smo se približali ravnotežnemu strjevanju. Z uporabo različnih analiznih metod smo določili fazne sestave ter vpliv tehnologije na tvorbo razpok in razvoj mikrostrukture v odvisnosti od kemijske sestave in razmer pri strjevanju. Na področju kemijskih sestav, ki so dovzetne za nastanek razpok, smo odkrili mehanizem zalitja razpok, ki je posledica popolnega močenja bakra in temperaturnih razmer pri nanosu novih plasti. Za razumevanje vpliva faznih sestav na mehanske lastnosti zlitin so bili izvedeni natezni preizkusi ter meritve mikrotrdot. Rezultati kažejo možnost uspešne izdelave vzorcev funkcionalno gradientnih materialov H13-Cu s tehnologijo LENS. Pojasnjen je vpliv pogojev strjevanja na razvoj mikrostrukture ter postavljen model razvoja in stabilnosti mikrostrukture v trdnem.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 18007830V doktorski disertaciji je obravnavana problematika vpliva ekstremne plastične deformacije na mikrostrukturne spremembe disperzijsko utrjenega bakra, s ciljem, da se združi disperzijsko in deformacijsko utrjanje in ustvari nanostrukturni kompozit z izboljšanimi lastnostmi. V okviru doktorske disertacije je bila raziskana možnost doseganja velikih globin cone notranje oksidacije (CNO). Z modificiranim Rhinesovim paketom je bila dosežena zadostna globina cone notranje oksidacije za študij obnašanja disperzijsko utrjene zlitine med ECAP (Equal channel angular pressing) postopkom. Preučeno je bilo tečenje materiala na makro nivoju pri delno notranje oksidiranem preizkušancu in homogenem referenčnem vzorcu iz modelirne mase z namenom, da se ugotovi vpliv oksidnih delcev v CNO na tečenje materiala med ECAP postopkom in določi porazdelitev deformacije in stopnjo deformacijskega utrjanja po volumnu preizkušanca. Ugotovljeno je bilo, da na makroskopskem nivoju oksidni delci ne vplivajo na tečenje materiala, zato ni razlike v tečenju cone notranje oksidacije in trdne raztopine. S primerjavo razvoja mikrostrukture med ECAP postopkom v disperzijsko utrjenem materialu in trdni raztopini je bil ovrednoten vpliv oksidnih delcev na mehanizem plastične deformacije. Ugotovljeno je bilo, da oksidni delci povečajo fragmentacijo zrn med ekstremno plastično deformacijo, kar privede do nastanka nanometrskih enakoosnih zrn, ki so obdana z amorfnim mejnim področjem. Na osnovi rezultatov je bil postavljen model plastičnega tečenja nanostrukturnega kompozita v katerem se predpostavlja, da plastično tečenje poteka z drsenjem vzdolž mej zrn.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 272702208