Ústav materiálového výskumu SAV, v.v.i. - nová web stránka je na adrese umv.saske.sk

Vedecké zameranie

Vedecké oddelenie skúma mikroštruktúrne a mechanické vlastnosti monolitickej keramiky na báze nitridov a karbidov kremíka, keramických kompozitov, nanokompozitov, vrstvených kompozitov a povlakov. Zaoberá sa mikroštruktúrou a mechanickými vlastnosťami MoSi₂ a MoSi₂+SiC. Realizujú sa vysokoteplotné charakteristiky krehkých materiálov (tečenie, lom oxidácia, atď.); fraktografická analýza porúch krehkých materiálov, predikcia životnosti a spoľahlivosti krehkých materiálov. Podieľa sa na predbežnej štandardizácii materiálov a aktivitách spojených so štandardizáciou v systéme ESIS and VAMAS.
Oddelenie koordinuje jedno z Centier excelencie Slovenskej akadémie vied (CE SAV) pod názvom Centrum nanoštruktúrnych materiálov (NANOSMART), ktoré tvoria vybrané oddelenia zo šiestich ústavov SAV s cieľom vytvoriť dostatočnú základňu pre systematický výskum a vývoj nanoštruktúrnych materiálov s ultrajemnou štruktúrou s vynikajúcimi vlstnosťami. Hlavnou úlohou Centra je pochopiť fyzikálne javy v materiáloch zložených z nanorozmerných štruktúrnych blokov, vyskytujúce sa počas ich výroby, a pochopiť fyzikálne, mechanické a fraktografické javy, vyskytujúce sa počas ich testovania a praktických aplikácií. 

Výskumné metódy

• Mikroštruktúrna analýza – príprava vzoriek pomocou keramografie (brúsenie, leštenie, leptanie)
  Príprava tenkých fólií (jamkovanie, iónové bombardovanie) – svetelná mikroskopia, rastrovacia elektrónová mikroskopia, transmisná elektrónová mikroskopia, X-ray analýza, štatistické analýzy mikroštruktúrnych parametrov
  
• Testy mechanických vlastností – skúška v štvorbodovom ohybe / Weibullova analýza, lomová húževnatosť (IF, IS, SENB, SEVNB), indentačná únava, tepelné šoky, creep v štvorbodovom ohybe a tlaku do 1500 °C
  
• Makro a mikrofraktografia, štatistické analýzy lomových mechanizmov,
  laboratóriá Oddelenia konštrukčnej keramiky

Vybrané projekty:

Domáce:

• VEGA - Tribologické vlastnosti keramických nanokompozitov, Doba trvania: 1.1.2010-31.12.2012

• VEGA -Odolnosť proti tečeniu a tepelným šokom žiarovolisovaných Si₃N₄ - SiC kompozitov s prídavkom oxidov vzácnych zemín,  Doba trvania: 1.1.2010-31.12.2012

• VEGA -Vplyv zvyškových napätí v nanokompozitných Me-N a Me-C (Me=W, Cr, Ti, Al) povlakoch na ich mechanické vlastnosti,  Doba trvania: 1.1.2010-31.12.2012

• APVV - Tvrdé a supertvrdé nanokompozitné povlaky - NANOHARDCOAT, 
  Doba trvania: 1.6.2008-31.12.2010

• APVV-0171-06 -Výskum keramických materiálov pre vysoko korozívne prostredia, 
  Doba trvania: 2007-2010

• Štrukturálne fondy EÚ - NanoCEXmat II. - Budovanie infraštruktúry Centra excelentnosti progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou,  Doba trvania: 5/2010-30.4.2013

• Štrukturálne fondy EÚ - NanoCEXmat I. -  Centrum excelentnosti progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou,  Doba trvania: 20.5.2009-30.4.2011

• Štrukturálne fondy EÚ - SVIP - Slovenská výskumno-inovačná platforma pre trvalo udržateľné surovinové zdroje (partner projektu),  Doba trvania: 1.1.2010-31.12.2011

• Štrukturálne fondy EÚ- CeKSiM - Centrum excelentnosti pre keramiku, sklo a silikátové materiály (partner projektu),  Doba trvania: 1.9.2010-31.12.2011

• NANOSMART - Centrum excelentnosti SAV, Centrum nanoštruktúrnych materiálov,
  Doba trvania: 1.1.2002-31.12.2010

• ESF - Centrum vzdelávania v oblasti viacdisciplinárneho výskumu a vývoja progresívnych materiálov a technológií,  Doba trvania: 5.10.2007-30.9.2008

Medzinárodné:

•  7FP EU - Early recognition, monitoring and integrated management of emering, new technology related risks - INTEGRISK,  Doba trvania: 1.11.2008-31.12.2012

•   MNT - ERA.NET HArd NanoCOmposite Coatings - HANCOC,  Doba trvania: 1.1.2009-31.12.2011

•   7FP EU - Reinforcement of research potential of the Department of Materials Engineering in the field of processing and characterization of nanostructured materials - DEMATEN,  Doba trvania: 1.5.2008-30.4.2011

• Structure-property Relationship Study in Advanced Nanostructured Electroceramic Materials - ELENA,  Doba trvania: 1.1.2009-31.12.2011 

•  7FP EU - Improving the research capacity of the Institute of materials research in Košice - IMPROVING,  Doba trvania: 1.32009-28.2.2010

•  6FP EU - Knowledge based Multicomponent Materials, KMM - NoE,  Doba trvania: 1.10.2004-1.10.2008

•    INTERREG III A - Carpathian virtual research and innovation centre, CERVITIN,  Doba trvania: 21.10. 2006-31.8.2008

•    6FP EU - Network for Nanostructured Materials of ACC - NENAMAT,  Doba trvania: 1.8.2004-1.8.2006

•  5FP EU - Structural Integrity of Ceramic Multilayers and Coatings - SICMAC,  Doba trvania: 9.1.2002-8.3.2006

Medzinárodná spolupráca

• Institut für Struktur- und Funktionskeramik
• Montanuniversität Leoben, Austria
• Queen Mary University of London, Great Britain
• RITPMS & Eőtvős Lorand University, Budapest, Hungary
• EPMA, Zurich, Switzerland
• atď. 

Ocenenia 

Konferencie:

LOKÁLNE MECHANICKÉ VLASTNOSTI 2014 

LOKÁLNE MECHANICKÉ VLASTNOSTI 2010


FRAKTOGRAFIA 2012

Zoznam vybraných publikácií

    Zahraničné karentované časopisy s impact faktorom

• DUSZA, J. - ŠAJGALÍK, P. - STEEN, M. - SEMERAD, E.: Low-Cycle Fatigue Strength under Step Loading of a Si₃N₄+SiC Nanocomposite at 1350 °C. Journal of Materials Science, 36, 2001, s.4469-4477

• HVIZDOŠ, P. - REECE, M.J. - TORRECILLAS, R.: Fatigue Behavior of Mullite Studied by Indentation Flexure Method. Journal of the European Ceramic Society, 21, 2001, s.53-61

• LOFAJ, F. - WIEDERHORN, S.M. - LONG, G.G. - et al.: Non-Cavitation Tensile Creep in Lu-Doped Silicon Nitride. Journal of the European Ceramic Society, 22, 2002, s. 2479-2487

• LOFAJ, F. - SMITH, D. - BLESSING, G. - LUECKE, W. - WIEDERHORN, S.M.:  Instrumented Indentation and Ultrasonic Velocity Technique for the Evaluation of Creep Cavitation in Silicon Nitride. Journal of Materials Science, 38, 2003, s.1403-1412

• LOFAJ, F. - BLESSING, G. -WIEDERHORN, S.M.: Ultrasonic Velocity Technique for Nondestructive Quantification of Elastic Moduli Degradation during Creep in Silicon Nitride. Journal of the American Ceramic Society, 86, 2003, s.817-822

• KOVAĽ, V. - ALEMANY, C. - BRIANČIN, J. - BRUNCKOVÁ, H. - SAKSL, K.: Effect of PMN Modification on Structure and Electrical  Response of xPMN-(1-x)PZT Ceramic Systems. Journal of the European Ceramic Society, 23, 2003, s.1157-1166

• KAŠIAROVÁ, M. - RUDNAYOVÁ, E. - KOVALČÍK, J. - DUSZA, J. - HNATKO, M. - ŠAJGALÍK, P. - MERSTALLINGER, A.: Wear and Creep Characteristics of a Carbon-Derived Si₃N₄/SiC Micro/Nanocomposite. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 34, 2003, s.338-342

• HVIZDOŠ, P. - DUSZA, J. - STEINKELLNER, W. - KROMP, K.. Creep Behaviour of MoSi₂ and MoSi₂ + SiC Composite. Journal of Materials Science, 39, 2004, s.4073-4077

• LOFAJ, F. - DÉRIANO, S. - LEFLOCH, M. - ROUXEL, T. - HOFFMANNN, M.J.: Structure and Rheological Properties of the RE-Si-Mg-O-A (RE=Sc, Y, La, Nd, Sm, Gd, Yb and Lu) Glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 344, 2004, s.8-16

• DUSZA, J. - KOVALČÍK, J. - HVIZDOŠ, P. - ŠAJGALÍK, P. - HNATKO, M. - REECE, M.J.: Creep Behavior of a Carbon-Derived Si₃N₄/SiC Nanocomposite. Journal of the European Ceramic Society, 24, 2004, s.3307-3315

• HVIZDOŠ, P. - KAŠIAROVÁ, M. - DUSZA, J. - HNATKO, M. - ŠAJGALÍK, P.: Mechanical Properties of Si₃N₄/SiC Nanocomposites Studies by Instrumented Indentation with Spheres. Journal of the European Ceramic Society, 24, 2004, s.3345-3350

• KAŠIAROVÁ, M. - RUDNAYOVÁ, E. - DUSZA, J. - HNATKO, M. - ŠAJGALÍK, P. -MERSTALLINGER, A. - KUSZELLA, L.: Some Tribological Properties of a Carbon-Derived Si₃N₄/SiC Nanocomposites.  Journal of the European Ceramic Society, 24, 2004, s.3431-3435

• LOFAJ, F. - SATET, R. - HOFFMANN, M.J. - DE ARELLANO-LÓPEZ, A.: Thermal Expansion and Glass Transition Temperature of the Rare-Earth Doped Exynitride Galsses. Journal of the European Ceramic Society, 24, 2004, s.3377-3385

• HVIZDOŠ, P.: Damage Mechanism of Al-12Al₄C₃. Materials Letters, 58, 2004, s.867-870

• KOVALČÍK, J. - DUSZA, J. - LUBE, T. - DANZER, R.: Delayed Failure Behaviour of the ESIS Silicon Nitride Reference Material at 1200 °C in Air. Materials Letters, 58, 2004, s.871-875

• KOVAĽ, V. - REECE, M.J. - BUSHBY, A.: Relaxation Processes in Dielectric and Electromechanical Response of PZT Thin Films under Nanoindentation. Ferroelectrics, 318, 2005, s.55-61

• KAŠIAROVÁ, M. - DUSZA, J. - HNATKO, M. - ŠAJGALÍK, P. - REECE, M.J.: Fractographic Montage for a Si₃N₄-SiC Nanocomposite. Journal of the American Ceramic Society, 89, 2006, s.1752-1755

• LOFAJ, F.: Creep Mechnisms in Quasi-Plastic Silicon Nitride by Instrumented Indentation. Journal of the European Ceramic Society, 26, 2006, s.3933-3942

• DUSZOVÁ, A. - DUSZA, J. - TOMÁŠEK, K. - BLUGAN, G.S. - KÜBLER, J.: Microstructure and Properties of Carbon Nanotube/Zirconia Composite. Journal of the European Ceramic Society, 28, 2008, s.1023-1027

• HEGEDÜSOVÁ, L. - KAŠIAROVÁ, M. - DUSZA, J. - HNATKO, M. - ŠAJGALÍK, P.: Mechanical Properties of Carbon-Derived Si₃N₄-SiC + SiC Micro/Nano-Composite. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 27, 2009, s.438-442

• LOFAJ, F. - WIEDERHORN, S.M.: Creep Processes in Silicon Nitride Ceramics. Journal of Ceramic Processing Research, 10, 2009, s.269-277

• KAŠIAROVÁ, M. - SHOLLOCK, B. - BOCCACCINI, A.R. - DUSZA, J.: Microstructure and Creep Behaviour of a  Si₃N₄-SiC + SiC Micronanocomposite. Journal of the American Ceramic Society, 92, 2009, s.439-444

• DUSZA, J. - BLUGAN, G.S. - MORGIEL, J. - KÜBLER, J. - INAM, F. - PEIJS, T. - REECE, M.J. - PUCHÝ, V.: Hot Pressed and Spark Plasma Sintered Zirconia/Carbon Nanofiber Composites.  Journal of the European Ceramic Society, 29, 2009, s.3177-3184

• KOVALČÍKOVÁ, A. - DUSZA, J. - ŠAJGALÍK, P.: Thermal Shock Resistance and Fracture Toughness of Liquid-Phase-Sintered SiC-Based Ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 29, 2009, s.2387-2394

• DUSZA, J. - MORGIEL, J. - TATARKO, P. - HVIZDOŠ, P.:  Characterization of Interfaces in ZrO₂ - Carbon Nanofiber Composite. Scripta Materialia, 61, 2009, s.253-256

• KRÁĽ, J. - FERDINANDY, M. - KOTTFER, D. - MAŇKOVÁ, I. - HEGEDÜSOVÁ, L. - KAŠIAROVÁ, M. - CSEHOVÁ, E. - DUSZA, J.: Effect of the Specimen Size on Strength of Si₃N₄ + SiC Composite. Journal of the European Ceramic Society, 30, 2010, s.1059-1065

• HEGEDÜSOVÁ, L. - KOVALČÍKOVÁ, A. - CENIGA, L. - DUSZA, J.: Contact Strength and Crack Formation in Monolithic Ceramic Materials. Materials Science and Engineering A, 527, 2010, s.1179-1184

• TATARKO, P. - LOJANOVÁ, Š. - DUSZA, J. - ŠAJGALÍK, P.: Influence of Various Rare-Earth Oxide Additives on Microstructure and Mechanical Properties of Silicon Nitride Based Nanocomposites.
  Materials Science and Engineering A, 527, 2010, s.4771-4778

• HVIZDOŠ, P. - PUCHÝ, V. - DUSZOVÁ, A. - DUSZA, J.: Tribological Behaviour of Carbon Nanofiber-Zirconia Composite. Scripta Materialia, 63, 2010, s.254-257

• TATARKO, P. - KAŠIAROVÁ, M. - DUSZA, J. - MORGIEL, J. - ŠAJGALÍK, P. - HVIZDOŠ, P.:  Wear Resistance of Hot-Pressed  Si₃N_4/SiC Micro/Nanocomposites Sintered with Rare-Earth Oxide Additives. Wear, 269, 2010, s.867-874

• KOVAĽ, V. - BHARADWAJA, S. - TROLIER-MCKINSTRY, S.: Lead Zirconate Titanate Films Prepared by Liquid Source Misted Chemical Deposition. Kovové materiály, 48, 2010, s.361-365
  Ďalšie publikácie oddelenia