Výzkumné oblasti
- Pokročilé keramické materiály s funkčními vlastnostmi
- Balisticky odolné keramické a kompozitní materiály
- Biokompatibilní, biodegradabilní a bioaktivní keramické materiály
- Porézní keramické materiály
- Progresivní slinovací metody keramických materiálů
Hlavní cíle
- Pokročilé keramické materiály s funkčními vlastnostmi – naše skupina se zabývá výzkumem v oblasti keramických materiálů s optickými, elektrickými či magnetickými vlastnostmi, které jsou zajímavé atraktivní z hlediska základního výzkumu nebo jejich aplikačního potenciálu. Jsou to především transparentní, luminiscenční, piezo-elektrické, (multi-)feroické či dielektrické vlastnosti a jejich kombinace. Jedná se o fázově, chemicky a/nebo strukturně definované materiály (většinou krystalické), jejichž výsledné vlastnosti jsou často významně ovlivněny i zvolenou metodou jejich přípravy.
- Balisticky odolné keramické a kompozitní materiály – vývoji těchto materiálů a s nimi spojených technologií spadá do oblasti aplikačního výzkumu našeho týmu. Jedná se o materiály (pancíře) chránící proti průniku průbojného balistického projektilu – tedy AP munici (Armour Piercing ammunition). Zabýváme se vývojem jak keramicko-polymerních, tak inovativních keramicko-kovových kompozitů pro vojenské i civilní aplikace.
- Biokompatibilní, biodegradabilní a bioaktivní keramické materiály – tyto materiály slouží především jako dentální či kostní náhrady a výplně, které mohou být designovány (chemickým složením a makro/mikro-strukturou) jako náhrady trvalé či dočasné. K aplikacím těchto materiálů pak můžeme zahrnout i bioreaktory a cesty nervového přemostění.
- Porézní keramické materiály – v rámci této kategorie jsou uvažovány materiály, kde je porozita žádoucí. Jedná se tak například o materiály s nízkou teplotní vodivostí či specifickými mechanickými a/nebo strukturními vlastnostmi. Částečně se tato kategorie překrývá s materiály pro bio-aplikace, ve kterých porozita plní i některé sekundární úlohy jako třeba průchodnost pro tělní tekutiny a léčiva.
- Progresivní slinovací metody – k přípravě některých pokročilých keramických materiálů či k dosažení některých strukturních charakteristik využíváme nejen klasické ale i nové metody a techniky jejich přípravy (cold sintering, rapid sintering, Spark Plasma Sintering - SPS, Hot Isostatic Pressing -HIP, two-step sintering, flash sintering, atd.)
Výzkumné zaměření
- Modelování slinovacího procesu – díky vysoce přesným přístrojům dokážeme studovat kinetiku slinovacího děje a poté modelovat slinovací chování pokročilých keramických materiálů a predikovat tak jejich chování při změně podmínek výrobního procesu.
- Syntéza, tvarování a finální zpracování – naše výzkumná skupina disponuje širokou škálou výrobních zařízení, které nám umožňují přípravu a optimalizaci procesů přípravy pokročilých keramických materiálů na bázi oxidů i karbidů.
- Měření vlastností – díky přesným analytickým přístrojům můžeme stanovit vyhodnotit výsledné fyzikální, strukturní a funkční vlastnosti připravených materiálů.
- Vývoj nových technologií – zkušenosti z předchozích kategorií využíváme ke zlepšování stávajících technologií a výzkumu nových směrů technologií přípravy pokročilých keramických materiálů a jejich kompozitů.
