XI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna POLSKA CERAMIKA 2016 odbyła się w dniach 11–16
września 2016 w Krakowie, w Centrum Ceramiki, siedzi-bie Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo-Hutniczej. Konferencja miała na celu prezentację aktualnie prowadzonych badań oraz osiągnięć naukowych i technicznych, służących pogłębianiu współpracy ośrod-ków naukowych i przemysłowych.
Na konferencji zaprezentowano referaty i postery w sze-ściu działach tematycznych:
A – surowce i półprodukty ceramiczne (surowce ilaste i skaleniowe oraz ich substytuty, topniki i surowce schudza-jące, fryty i szkliwa ceramiczne);
B – proszki i pigmenty ceramiczne oraz innowacje w
za-kresie ich syntez;
C – procesy ceramiczne (rozdrabnianie, reologia mas cera-micznych, suszenie, teoria i praktyka spiekania, techniki szkli-wienia i zdobienia, sterowanie procesami produkcyjnymi); D – ochrona środowiska w przemyśle ceramicznym; E – charakterystyka wyrobów (metody badań, zarządza-nie jakością, normalizacja i certyfi kacja, modelowazarządza-nie i sy-mulacje komputerowe w ceramice);
F – ceramika tradycyjna i zaawansowana (porcelana i fajans, płytki ścienne i podłogowe, materiały ogniotrwałe, ceramika budowlana, kompozyty, warstwy ceramiczne, ce-ramika w architekturze).
– Colloidal chemistry in processing of advanced ceramics and composites;
– Dyrektor State Key-Lab of New Ceramics and Fine Processing Wei Pan, Profesor Tsinghua University w Pe-kinie – New class of refractory ceramics for thermal barrier coatings;
– Profesor Thomas J. Graule z Laboratory for High Per-formance Ceramics, EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology – A review on the steric stabilization of aqueous ceramic based dispersion by anion and cation type comb copolymers;
– Prezes Zarządu Zakładów Magnezytowych Ropczyce S.A. Józef Siwiec, Vice-Prezes Zarządu Zakładów Magne-zytowych Ropczyce S. A. Marian Darłak – Activity of Rese-arch and Development Center in the manufacturing plant on example of Zakłady Magnetyzowe ROPCZYCE S.A.;
– Przemysław Powalacz – Prezes Zarządu Geberit Sp. z o.o. – International industrial group as development platform for technology and human capital.
Fot.: Grzegorz Grabowski
Fot.: Zbigniew Pędzich
Workshop on Extraordinary Boride Ceramics for Ad-vanced Engineering Applications odbył się 11–12
wrześ-nia 2016 w Krakowie. Prelegenci wygłosili referaty doty-czące wytwarzania i zastosowań ceramiki borkowej. Prace zespołów zaprezentowali:
– Barbara Albert z Technische Universität, Eduard-Zintl -Institute of Inorganic and Physical Chemistry w Darmstadt –
Complexity in borides: exotic solids or useful materials?; – Thomas Graule z EMPA Laboratory for High Perfor-mance Ceramics w Dübendorfi e (współautorzy Dariusz
Kata i Maciej Woźniak z AGH w Krakowie) – A review on
the electrostatic and steric stabilization of oxides, borides and carbides in aqueous media;
– Kiyotaka Matsuura z Hokkaido University, Faculty of Engineering w Sapporo – Boride particle dispersed hard metal;
– Dariusz Kata z AGH w Krakowie (współautorzy Paweł
Rutkowski, Jerzy Lis z AGH oraz Nina Orlovskaya z
Uni-versity of Central Florida, Department of Mechanical and Aerospace Engineering w Orlando – Combustion synthesis and properties of borides and related ceramic materials.
Workshop on Contemporary Bioceramics odbył się
12 września 2016 w Krakowie. Prelegenci wygłosili refera-ty dorefera-tyczące różnorodnych aspektów badań nowoczesnej bioceramiki. Prace zespołów zaprezentowali:
– Tom Troczynski z Faculty of Applied Sciences, Ma-terials Engineering, University of British Columbia w Van-couver – Calcium-magnesium phospho-silicate bioceramic cements for dentistry and orthopedics;
– Annett Dorner-Reisel z University of Applied Scien-ces, Faculty of Mechanical Engineering w Schmalkalden – Biomimetic trends in modern bioceramics: 3D printing and hybrid composition;
– Marie Lasgorceix (współautorzy Cédric Ott,
Lau-rent Boilet, Stéphane Hocquet, Shaan Chamary, Anne Leriche, Véronique Lardot, Francis Cambier) z Belgian
Ceramic Research Centre w Mons – Micropatterning of cal-cium phosphate bioceramics, by femtosecond pulsed laser, for bone tissue engineering application;
– Csaba Balázsi (wpółautorka Katalin Balázsi) z Cen-tre for Energy Research, Hungarian Academy of Sciences w Budapeszcie – Ceramic implant materials: preparation, structure and properties;
– Joanna Czechowska (współautorki Aneta Zima,
Do-minika Siek, Anna Ślósarczyk) z AGH w Krakowie –
Bio-ceramic bone cements.
W październiku 2016 r. Katedra Techniki Cieplnej na Wy-dziale Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Uniwersytetu Technicznego w Ostrawie (Katedra tepelné techniky, Fa-kulta metalurgie a materiálového inženýrství, Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava) obchodziła 55-lecie działalności. Katedra jest bardzo ważnym ośrod-kiem badań w obszarze technologii metalurgicznych i ma-teriałów ogniotrwałych w Czechach. Z okazji jubileuszu w dniach 21–22 listopada 2016 zorganizowano uroczystą sesję naukową w Ostravicy (Czechy), której przewodniczył obecny szef Katedry Jozef Vlček. W czasie sesji obecnych było kilkudziesięciu współpracowników Katedry z przemy-słu oraz goście z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Przedstawione referaty przeglądowe spotkały się z bardzo żywą reakcją słuchaczy i spontaniczna dyskusją.
Prof. dr hab. Stanisław Sarkowski
Wspomnienie
16 listopada, w wieku 69 lat odszedł od nas prof. dr hab. Stani sław Serkowski, znany, popularny i lubia-ny naukowiec, nauczyciel, ekspert w zakresie materiałów i technologii ceramicznych, profesor zwyczajny w Instytucie Nauki o Materiałach Wydziału Inżynierii Materiałowej i Me-talurgii Politechniki Śląskiej.
Stanisław Serkowski w 1965 roku wyjechał z rodzinne-go Nowerodzinne-go Sącza, by studiować ceramikę na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Technologia materiałów ogniotrwałych wzbudziła w nim takie naukowe zaintereso-wanie, że po studiach i roku stażu w Zakładach Surowców Ogniotrwałych „Górka” wrócił na macierzysty Wydział Ce-ramiki, by kontynuować studia doktoranckie pod kierownic-twem prof. Franciszka Nadachowskiego. Po błyskawicznym ukończeniu pracy doktorskiej (w trzy lata) i próbach pracy zawodowej w warunkach przemysłowych (Huta Florian) w 1975 roku wybrał Politechnikę Śląską, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii w Katowicach jako miejsce swo-jej pracy dydaktycznej i naukowej w grupie prowadzonej przez profesora Stanisława Pawłowskiego. W następnych latach uzyskiwał kolejne wyróżniki kariery naukowej: stopień doktora habilitowanego (1989 r.), tytuł profesora (2002 r.) i stanowisko profesora zwyczajnego (2007 r.). Początkowo jego zainteresowania naukowe i badawcze koncentrowały się wokół materiałów ogniotrwałych, a współpraca z Instytu-tem Materiałów Ogniotrwałych i prężnym w tych latach prze-mysłem hutniczym zaowocowała szeregiem innowacyjnych rozwiązań, patentowanych i wdrażanych tak w hutach (za-sypki metalurgiczne, granulacja szlamów metalurgicznych itp.), jak i w przemyśle materiałów ogniotrwałych. Począw-szy od lat dziewięćdziesiątych zainteresował się problemem utylizacji odpadów przemysłowych i wykorzystaniem w nich technologii ceramicznych. W rezultacie tych działań stał się uznanym ekspertem nie tylko dla lokalnego przemysłu, ale
niejsze problemy naukowe czy techniczne potrafi ł przed-stawić w jasny i zrozumiały sposób, często posiłkując się dowcipem czy żartobliwym porównaniem. Miły, inteligentny, z dowcipnym komentarzem budził powszechną sympatię w każdym gronie.
Warto podkreślić, że posiadał znakomite podstawy teo-retyczne z zakresu inżynierii materiałowej i technologii cera-micznych, co w połączeniu z wyjątkowymi umiejętnościami inżynierskimi pozwalało mu na znajdowanie niestandardo-wych i zaskakująco prostych rozwiązań technicznych, atrak-cyjnych dla przemysłu. Uzyskane 18 patentów, kilkadziesiąt ekspertyz wykonanych na zlecenie przemysłu, kilkanaście wdrożonych w przemyśle opracowań i technologii najlepiej oddają przydatność i efekty jego pracy naukowo-badawczej. Jego bogaty i różnorodny dorobek, oprócz pracy nauko-wej i dydaktycznej na wydziale, obejmuje również: kiero-wanie pracami Wydziału na funkcji prodziekana do spraw dydaktycznych (1993–1996), a potem naukowych (1996– 1999), organizację i kierowanie Wydziałowymi Studiami
Doktoranckimi (1993–2004), prowadzenie studiów dokto-ranckich dla pracowników naukowych Instytutu Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach, zorganizowanie i prowadzenie studiów podyplomowych dla pracowników przemysłu, kie-rowanie Zakładem Materiałów Ceramicznych (1996-2009), pracę redaktora działowego serii „Hutnictwo” Zeszytów Na-ukowych Politechniki Śląskiej (1991–2005), udział w komi-tecie naukowym serii wydawniczej PTCer i PAN – „Cerami-ka/Ceramics”, udział i kierowanie sekcją T08D w Komitecie Badań Naukowych, wieloletni członek zarządu Polskiego Towarzystwa Ceramicznego oraz sekcji Materiały Ceramicz-ne w Komitecie Nauki o Materiałach PAN. Za swoją aktyw-ność zawodową i społeczną odznczony Krzyżem Zasługi RP, a także wielokrotnie nagradzany przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Rektora Politechniki Śląskiej.
Polskie środowisko naukowe, szczególnie Polskie To-warzystwo Ceramiczne, szeroko rozumiany przemysł cera-miczny, Politechnika Śląska, koleżanki i koledzy, przyjaciele odczuli ogromną stratę po odejściu profesora Serkowskiego.
Opracowała: M.Sopicka-Lizer
Implementacja transformatora piezoelektrycznego do aplikacji czujnikowych, generatorowych i biomedycznych – SMART
Projekt realizowany w ramach wspólnego przedsięwzięcia NCBR i NCN „TANGO”
WYDZIAŁ INFORMATYKI I NAUKI O MATERIAŁACH INSTYTUT TECHNOLOGII I MECHATRONIKI
Głównym celem fazy K projektu TANGO1/267100/NCBR/2015 jest przyciągnięcie jak największej liczby partnerów prze-mysłowych w celu realizacji fazy B+R grantu wspólnego przedsięwzięcia NCN i NCBR dla praktycznego wykorzy-stania badań podstawowych. Projekt polega na transferze technologii wytwarzania czujników pola magnetycznego,
generatorów energii i plazmy do zastosowań w branży
elektronicznej, samochodowej i powszechnego użytku. Fi-nalnie ma to umożliwić wdrożenie zaawansowanych technik wytwarzania „materiałów inteligentnych” do polskiego sektora przemysłowego w celu podniesienia jakości naszych produk-tów czyniąc je bardziej konkurencyjnymi na rynku krajowym i zagranicznym.
Dla realizacji głównych celów projektu został stworzony portal innowacyjny http://smart.us.edu.pl/.
Głównym celem projektu jest realizacja praktyczna: 1. Czujników natężenia pola magnetycznego. Ogranicze-niem w miniaturyzacji czujników półprzewodnikowych (Halla) i magnetorezystancyjnych jest konieczność użycia obwodu zasilającego, co zwiększa również straty energii w tych ukła-dach. Zastosowanie w tym obszarze aplikacyjnym
zminiatu-ryzowanych monolitycznych czujników z materiałów multifer-roicznych ma podstawową zaletą praktyczną w postaci braku układów ich zasilania (są to czujniki generacyjne).
2. Generatorów energii elektrycznej (ang. Energy Harve-sting EH). Potrzeba badań w tym obszarze związana jest z niezwykle dynamicznym rozwojem elektronicznych urzą-dzeń mikro mocy a przede wszystkim samo zasilających się bezprzewodowych systemów czujnikowych. Dodatko-wo globalne zainteresowanie koncepcją „zielonej” energii powoduje, że temat zbioru energii ze źródeł bezpowrotnie marnotrawionych do tej pory przykuwał wiele uwagi świata naukowego w ciągu ostatniej dekady.
3. Generowanie zimnej plazmy (ang. Cold Plasma Ge-neration). Potrzeba rozwijania zasilanych bateryjnie lub sie-ciowo miniaturowych urządzeń do generacji zimnej plazmy związana jest z szerokim zakresem wykorzystywanych tego typu aplikacji w medycynie, w wojsku do dezaktywacji broni biologicznej i generalnie do dezynfekcji. Dodatkowo istnieje możliwość generowania plazmy w cieczach, co znacznie rozszerza rynek potencjalnych zastosowań o aplikacje do uzdatniania wody.
WYDZIAŁ INFORMATYKI I NAUKI O MATERIAŁACH INSTYTUT TECHNOLOGII I MECHATRONIKI
Poszukujemy jak największej liczby wykonawców w pro-jekcie badawczym nr TANGO1/269499/NCBR/2015 pt.: „Konstrukcja ultrakondensatora z wykorzystaniem ceramiki
bezołowiowej”.
Celem praktycznym niniejszego projektu jest konstrukcja, na bazie zarówno modyfi kowanej jak i niemodyfi kowanej, bezołowiowej ceramiki Ba1-xLaxTi1-x/4O3 dla x = 0,4% mol. (BLT4) następujących elementów elektronicznych:
– ultrakondensatorów,
– sensorów piezorezystywnych, – sensorów termorezystywnych,
W efekcie powstanie prototyp ultrakondensatora cechu-jący się dużą pojemnością przy jednoczesnym krótkim cza-sie ładowania - tego typu synergia jest niezwykle pożądana przez producentów. Dodatkowo odpowiednie modyfi kacje, a także zastosowane rozwiązania konstrukcyjne pozwolą stworzyć kondensator dedykowany specjalnie do pracy w at-mosferze silnie utleniającej/silnie redukującej. Zastosowanie dielektryka ceramicznego poprawi znacznie jego wytrzyma-łość mechaniczną, rozszerzając jednocześnie obszary jego potencjalnych zastosowań.
Rynek zbytu pierwszej grupy produktów – ultrakondensa-torów to między innymi gałęzie przemysłu związane z bran-żą medyczną i transportową. W tych gałęziach przemysłu występuje zapotrzebowanie na urządzenie będące w sta-nie w krótkim czasie zgromadzić dużą energię i w rówsta-nie krótkim czasie ją oddać. Nie bez znaczenia jest również gwarancja długiej i niezawodnej pracy, a więc zmniejszenie wpływu wszelkiego rodzaju efektów starzeniowych. Wymie-nione powyżej innowacyjne rozwiązania są odpowiedzią na oczekiwania producenta.
Również na rynku sensorów termorezystywnych pozo-stało jeszcze wiele miejsca do działania. Mimo, iż od czasu odkrycia pierwszego pozystora nastąpił ogromny postęp technologiczny oraz wielokrotnie wzrosło zapotrzebowanie i produkcja tychże materiałów (roczne wydatki na zakup termistorów PTCR na całym świecie tylko dla urządzeń grzejnych przekraczają 10 milionów USD, a produkcja prze-kracza 109 sztuk rocznie), to światowy rynek tych urządzeń jest skrajnie zmonopolizowany przez dwie wiodące w skali światowej fi rmy: Philips`a i Siemens`a. W laboratoriach tych fi rm wciąż trwają badania nad poprawą czułości oraz po-szerzeniem temperaturowego zakresu pracy tych urządzeń. W tą tendencję doskonale wplatają się działania zaplanowa-ne w niniejszym grancie.
Dodatkowym atutem, proponowanych przez autora pro-jektu, rozwiązań jest nieskomplikowana, szybka i przyjazna środowisku technologia syntezy materiałów konstrukcyjnych. Reasumując, wdrożenie planowanego projektu doprowa-dzi do pojawienia się na rynku nowej generacji materiałów, dających możliwości powstania nowej kategorii wyrobów o specyfi cznych właściwościach. Wyroby te znajdując z po-wodzeniem zastosowanie w nowoczesnej technice i różnych gałęziach przemysłu stworzą naturalny popyt.
W spojrzeniu ogólniejszym, makroekonomicznym ultrakondensatory stanowią przyszłość między innymi transportowej, samochodowej, także medycznej gałęzi gospodarki opartej na wiedzy, gdzie poszukiwanie wciąż nowych rozwiązań pozwala krajom rozwijającym się na stały progres w dążeniu do wysokiego poziomu innowa-cyjności.
Ultrakondensator, zbudowany z materiału BLT4 (1) umieszczony pomiędzy dwoma przewodzącymi elektrodami (2 i 3).
Schemat układu do magazynowania odnawialnej energii elektry-cznej uzyskanej z drgań generatora piezoelektrycznego: ultrakon-densator (6), prostownik diodowy (5), piezoelektryczny generator drgań (4).
Mikrostruktura ceramiki BLT4: powiększenie 2000× i 10000×.
Próbki ceramiczne Ba1-xLaxTi1-x/4O3 dla różnej koncentracji x (0– 0,005). 4 5 6 1 2 3
