Thesis supervisor: Imre Norbert Orbulov
Location of studies (in Hungarian): BME Anyagtudomány és Technológia Tanszék Abbreviation of location of studies: ATT
Description of the research topic:
a.) Előzmények
A cellás anyagok lehetnek nyílt-, illetve zártcellásak. A hagyományos fémhabokon kívül erős az igény a kis sűrűséget megtartó, de nagyobb szilárdságú fémhabok előállítására. Az első ilyen fémhabok az ún. szintaktikus fémhabok voltak, amelyekben a porozitást üreges (kerámia, vagy fém) gömbhéjak adják és az ilyen módon beépített gömbhéjak egyúttal biztosítják az egyenletes és szabályos porozitás mellett a nagyobb mechanikai stabilitást és szilárdságot is. Ezen túlmenően a fémhabok szilárdsága tovább növelhető különféle erősítőanyagok alkalmazásával a mátrixanyagban. A legfontosabb lehetőségek a (i) részecske- és a (ii) rövidszál-erősítés. Az ilyen fémhabokat összefoglaló néven kompozit fémhaboknak nevezzük. Az Anyagtudomány és Technológia Tanszéken 1997 óta folynak kutatások a kompozitok és a fémhabok területén. A témavezető 2003 óta dolgozik a fémmátrixú kompozitok területén, 2006 óta legintenzívebben a szintaktikus fémhabokkal foglalkozva. A kutatásokat jelentősen segíti a Tanszéken 2005-ben üzembeállított Fémes Kompozitok Laboratórium és a 2018-ban indított MTA BME Lendület Kompozit Fémhabok Kutatócsoport.
b.) A kutatás célja
A fémhabok egyik lehetséges felhasználási területe a könnyű szerkezetű teherviselő elemekként történő alkalmazás. Erre egy releváns példa a manapság dinamikusan fejlődő elektromos járművek területe. Ugyanakkor nagyon sok esetben alapvető követelmény a fémhabok újrahasznosítása. Különösen érdekes ebből a szempontból a kompozit fémhabok és a mátrixában erősített konvencionális és kompozit fémhabok újrahasznosítása – tekintettel a mátrixanyag, az erősítőanyag és a töltőanyag ismételt felhasználására, ami ennek a kutatásnak az alapvető célja.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye
Szakirodalomkutatás a fémhabokról, szintaktikus fémhabokról és a kompozit fémhabokról, különös tekintettel a gyártási és újrahasznosítási lehetőségekre. A szakirodalmi információk alapján célkitűzések megfogalmazása, munkaterv felállítása (1 félév). Kompozit fémhabok, mátrixában erősített konvencionális- és kompozit fémhabok előállítása öntési eljárásokkal, változatos töltő és erősítőanyag (részecskeerősítés és / vagy rövidszál-erősítés) tartalommal, primer és újrahasznosított mátrixanyagból és töltőanyagból is (2 félév). Az előállított újrahasznosított kompozit fémhabok szerkezeti, mechanikai és mikroszerkezeti vizsgálata optikai-, elektronmikroszkópos és más mikroszerkezeti vizsgálatokkal. (2 félév). A primer és újrahasznosított anyagokból gyártott konvencionális- és kompozit fémhabok mikroszerkezeti és mechanikai tulajdonságainak összehasonlítása (2 félév). A kísérleti eredmények statisztikai feldolgozása, az értekezés elkészítése (1 félév),
d.) A szükséges berendezések
Infiltráló berendezés, indukciós olvasztóberendezés, mechanikai anyagvizsgáló berendezések statikus és dinamikus vizsgálatokhoz. Optikai- és elektronmikroszkóp mikroszondával. Számítógépes munkaállomás.
e.) Várható tudományos eredmények
Innovatív előrelépés a fémhabgyártásban. Újrahasznosítási technológia kifejlesztése különböző konvencionális- kompozit fémhabok számára. Előrelépés a fenntarthatóság kérdésben a fémhabok területén.
f.) Irodalom
1. Orbulov, I. N.; Szlancsik, A. On the Mechanical Properties of Aluminum Matrix Syntactic Foams. Adv. Eng. Mater. 2018, 20, azonosító: 1700980.
2. Neville, B. P.; Rabiei, A. Composite metal foams processed through powder metallurgy. Mater. Des. 2008, 29, 388–396.
3. Alvandi-Tabrizi, Y.; Rabiei, A. Use of Composite Metal Foam for Improving Absorption of Collision Forces. Procedia Mater. Sci. 2014, 4, 377–382.
4. Rabiei, A.; O’Neill, A. T. A study on processing of a composite metal foam via casting. Mater. Sci. Eng. A 2005, 404, 159–164.
Orbulov, I. N.; Ginsztler, J. Compressive characteristics of metal matrix syntactic foams. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. 2012, 43, 553–561.
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2022-10-15
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
