Zakład Projektowania Materiałów

Badania prowadzone w Zakładzie Projektowania Materiałów są skoncentrowane na relacji pomiędzy strukturą i właściwościami materiałów w kontekście optymalizacji mikrostruktury, sterowania właściwościami, projektowania i wytwarzania nowych materiałów oraz degradacji materiałów w warunkach eksploatacji.

Do opisu struktury materiałów Zakład wykorzystuje zaawansowane metody badań, takie jak m.in. rentgenowska analiza fazowa, wysokorozdzielcza elektronowa mikroskopia skaningowa i transmisyjna, mikroskopia sił atomowych, mikroanaliza rentgenowska, mikro- i nanotomografia. Badania strukturalne są wspomagane metodami analizy obrazów oraz stereologii, w powiązaniu z modelowaniem metodami ab-initio, dynamiki molekularnej, Monte Carlo, elementów skończonych oraz dynamiki płynów. Wyspecjalizowane badania wytrzymałościowe pozwalają na określanie właściwości mechanicznych materiałów w próbach rozciągania i ściskania, próbach zmęczeniowych oraz pomiarach odporności na pękanie, w tym z wykorzystaniem mikropróbek. Istotną część działalności Zakładu stanowią badania degradacji materiałów pracujących w warunkach długotrwałej eksploatacji w podwyższonej i wysokiej temperaturze prowadzone na zlecenie przemysłu, między innymi z wykorzystaniem metod emisji akustycznej.

Przedmiotem działalności naukowej Zakładu są materiały ultradrobnoziarniste i nanokrystaliczne, biomateriały, materiały wykorzystywane w lotnictwie, systemach konwersji i wytwarzania energii, pozyskiwaniu gazu łupkowego a także materiałowa diagnostyka dzieł sztuki i obiektów archeologicznych.

Kierownik Zakładu: dr hab. inż. Wojciech Święszkowski, prof. PW

Grupy badawcze

Biomateriały

Biomateriały stanowią specyficzną grupę materiałów o różnym składzie i właściwościach, zaprojektowanych tak, aby samodzielnie lub w systemach złożonych, mogły oddziaływać z elementami żywych układów, wpływając na procesy terapeutyczne lub diagnostyczne.

Charakterystyka materiałów odkształcanych plastycznie

Prace badawcze koncentrują się głównie wokół procesów dużego odkształcenia plastycznego i towarzyszącym im efektom zmiany struktury i właściwości.

Materiały dla energetyki

Obszar badań realizowanych w grupie obejmuje szeroką gamę zagadnień związanych z modelowaniem, wytwarzaniem i charakteryzowaniem, a także praktycznym wykorzystaniem materiałów dla nowoczesnych systemów do produkcji energii.

Materiały dla lotnictwa i transportu

Obszar badań zespołu obejmuje projektowanie innowacyjnych rozwiązań materiałowych wykorzystywanych w nowoczesnych konstrukcjach lotniczych oraz transporcie.

Materiały dla przemysłu wydobywczego

Badania prowadzone przez zespół w obszarze materiałów stosowanych w przemyśle wydobywczym są dwukierunkowe. Centralnym punktem zainteresowań jest opracowywanie nowych rozwiązań materiałowych obejmujących m.in. otrzymywanie i badanie właściwości spoiw polimerowych, proppantów ceramicznych i płynów hydraulicznych stosowanych w procesach wydobywczych.

Materiały ultradrobnoziarniste i nanokrystaliczne

Materiały ultradrobnoziarniste i nanokrystaliczne stanowią nową klasę materiałów konstrukcyjnych i funkcjonalnych charakteryzujących się strukturą polikrystaliczną o wielkości ziaren rzędu setek nanometrów (materiały ultradrobnoziarniste) lub dziesiątek nanometrów (materiały nanokrystaliczne).

Metale nieżelazne i ich stopy

Jednym z głównych obszarów badawczych grupy jest analiza wpływu dużego odkształcenia plastycznego (SPD) na mikrostrukturę i właściwości tytanu oraz jego stopów do zastosowań biomedycznych.

Modelowanie komputerowe w projektowaniu materiałów

Obszar badań obejmuje projektowanie nowoczesnych materiałów inżynierskich ze szczególnym uwzględnieniem technik modelowania komputerowego struktury, właściwości i procesów materiałowych.

Właściwości mechaniczne

Zespół zajmuje się tematem szeroko pojętych badań wytrzymałości materiałów, zarówno w próbach zgodnych z normami jak i nietypowych.