Se incarca... Va rugam asteptati!

Institutul National de Cercetare - Dezvoltare pentru Metale Neferoase si Rare - IMNR

Proiecte: Program Nucleu 2018

Contractor: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Metale Neferoase și Rare – IMNR

Denumire program: Tehnologii emergente pentru dezvoltarea materialelor neferoase avansate cu valoare adăugată ridicată

Acronim: EMERNEF

Director program: Dr. Ing. CSII Ana Maria MOCIOIU

Durata programului: 1 an

Obiectivul general al programului: abordarea cercetărilor tehnologice privind noi tehnologii, neincluse încă in foile de parcurs ale cercetării industriale (fabricare aditivă, respectiv depunere multiplă în fascicul de electroni), cu scopul dezvoltării produselor pe bază de metale neferoase cu potențiale aplicații în sănătate, securitate, mediu și energetică.

Obiectivele specifice ale programului:

  1. Sinteza și fabricarea aditivă eficientă a nanomaterialelor prin metode prietenoase cu mediul, integrarea inteligentă a proceselor noi în vederea pregătirii transferului de cunoștințe. Se urmărește realizarea unor structuri 3D pe bază de materiale nanostructurate ceramice, polimerice, compozite, cu porozitate și arhitectură controlată, pentru aplicații medicale în ingineria țesutului osos.
  2. Cercetări pentru dezvoltarea unor soluții inovative pentru substituția materialelor critice. Se urmărește:
  • Dezvoltarea unor tehnologii avansate de obținere pentru două tipuri de arhitecturi multistrat pe bază de filme subțiri și materiale avansate metalice, ceramice și compozit destinate respectiv pentru: (1) temperaturi de lucru peste 1200⁰C în medii de gaze corozive, conforme cerințelor de creștere a randamentului termic în echipamente din industria energetică (creșterea randamentului termic în sisteme de co-generare); (2) coroziune ridicată în metale topite (în particular Pb topit și aliaje pe bază de Pb, conform cerințelor de dezvoltare a noilor facilități din energetica nucleară prin proiectul ALFRED)
  • Substituția totală sau parțială a unor materiale critice (Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ta) din aliaje super-refractare și / sau aliaje înalt aliate utilizate în prezent pe scară largă în aplicațiile specifice din energetică, prin realizarea de arhitecturi multistrat cu performanțe îmbunătățite, capabile să reducă temperatura de lucru în zona de contact cu interfața metalică la valori sub temperatura de degradare
  • Substituția totală sau parțială a unor dopanți pe bază de pământuri rare (oxizi de La, Ce, Gd, Nd, Yb, etc.), utilizate actualmente ca dopanți în materialele de tip barieră termică prin obținerea de acoperiri multistrat compozite cu stabilitate termică controlată
  • Elaborarea unei metodologii de caracterizare chimică rapidă a arhitecturilor complexe prin diferite metode, adaptată nevoilor IMM-urilor
  1. Cercetări privind materialele multifuncționale cu impact scăzut asupra mediului. Se urmărește:
  • Dezvoltarea unor tehnologii avansate în domeniul materialelor nanocarbonice de obținere a trei tipuri de arhitecturi 3D formate din materiale pe baza carbon
  • Dezvoltarea de noi produse high-tech pentru domenii precum: protecția mediului, energie și securitate
  • Selectarea soluției tehnologice optime de obținere a membranelor pe bază de carbon, funcționalizate
  • Elaborarea unei metodologii de caracterizare prin diferite metode a structurilor pe bază de carbon obținute

Domeniu de prioritate publică: Tehnologii noi și emergente

Domeniu de specializare inteligentă: Eco-nanotehnologii și materiale avansate

Proiectele componente ale Programului Nucleu:

  • PN18070101. Procese 3D printing pentru utilizarea materialelor nanostructurate în dezvoltarea structurilor ceramice poroase
  • PN18070301. Soluții tehnologice inovative pentru funcționalizarea materialelor pe bază de carbon cu impact scăzut asupra mediului

Proiect PN18070101

Titlu proiect: Procese 3D printing pentru utilizarea materialelor nanostructurate în dezvoltarea structurilor ceramice poroase

Responsabil proiect: Dr. Ing. CSII Mădălina Laura CURSARU

Obiectivul general: dezvoltarea tehnicii 3D printing pentru potențiale aplicații în domeniul medical și fabricarea unor noi tipuri de structuri 3D cu porozitate și arhitectură controlată, pe bază de materiale nanostructurate.

Obiectivele specifice:

  1. Reactualizarea datelor de literatură privind fabricarea materialelor prin tehnica 3D printing pentru aplicații medicale. Selectare lianți și stabilire parametri software adecvați pentru fiecare tip de material
  2. Elaborarea și caracterizarea materialelor nanostructurate utilizate ca materie primă pentru 3D printing
  3. Fabricarea structurilor 3D pe bază de materiale nanostructurate cu ajutorul parametrilor software stabiliți și a lianților selectați
  4. Caracterizarea morfologică a structurilor 3D (SEM/EDS) pentru aplicații medicale. Demonstrarea proprietăților bio-compatibile ale materialelor 3D cu aplicații medicale.

Bugetul total estimat: 2.700.000 lei

Fazele proiectului:

  1. Reactualizarea datelor de literatură privind fabricarea materialelor prin tehnica 3D printing pentru aplicații medicale. Proiectare lianți și stabilire parametri software adecvați pentru fiecare tip de material:
    • Selectarea materialelor pe baza studiilor de literatură și a predicțiilor termodinamice
    • Selectarea lianților non-toxici pentru prepararea pastelor utilizate la fabricarea aditivă a structurilor 3D
    • Stabilirea unor parametri software adecvați materialelor nanostructurate, pentru îmbunătățirea controlului porozității structurii 3D
  2. Elaborarea și caracterizarea materialelor nanostructurate utilizate ca materie primă pentru 3D printing
    • Obținerea materialelor nanostructurate prin metoda hidrotermală la presiuni înalte – materii prime pentru prepararea pastelor
    • Testarea lianților non-toxici selectați pentru prepararea pastelor necesare la 3D printing
    • Caracterizarea fizico-chimică, morfologică și structurală a materiilor prime pentru prepararea pastelor
  3. Fabricarea structurilor 3D pe bază de materiale nanostructurate cu ajutorul parametrilor software stabiliți și a lianților selectați
    • Prepararea pastelor pentru 3D printing
    • Experimentări de depunere prin metoda 3D printing a materialelor nanostructurate obținute in faza 2
  4. Caracterizarea morfologică a structurilor 3D (SEM/EDS) pentru aplicații medicale. Demonstrarea proprietăților bio-compatibile ale materialelor 3D cu aplicații medicale
    • Caracterizarea structurilor 3D prin SEM/EDS
    • Testarea proprietăților biocompatibile ale structurilor 3D prin teste in vitro

Proiect PN18070301

Titlu proiect: Soluții tehnologice inovative pentru funcționalizarea materialelor pe bază de carbon cu impact scăzut asupra mediului

Responsabil proiect: Dr. Ing. CSIII Cristina CIOBOTA

Obiectivul general: dezvoltarea într-o perioadă de un an a unor variante tehnologice de obținere și funcționalizare a trei tipuri de membrane pe bază de materiale carbonice cu potențiale aplicații in domeniul protecției mediului, energetic și senzorial.

Obiectivele specifice:

  1. Realizarea unui proces tehnologic de obținere a unor membrane prin impregnarea cu materiale carbonice a unor structuri polimerice 3D
  2. Funcționalizarea cu nanoparticule de metale nobile a structurilor pe bază de carbon prin procedeul de evaporare termică în vid
  3. Obținerea de membrane compozite pe bază de materiale carbonice și nanomateriale metalice din suspensii stabile
  4. Diseminarea rezultatelor pe scară largă prin publicații ISI și open access și realizarea unei oferte de servicii de cercetare și tehnologice pentru potențialii utilizatori din mediul industrial și academic.

Buget total: 2.300.000 lei

Fazele proiectului:

  1. Reactualizarea datelor de literatură privind materialele nanostructurate pe bază de carbon
  2. Experimentări de laborator privind impregnarea structurilor 3D polimerice cu materiale pe bază de carbon
  3. Funcționalizarea cu nanoparticule de metale nobile a structurilor pe bază de carbon prin evaporare termică în vid
  4. Experimentări privind obținerea de membrane compozite pe bază de materiale carbonice și nanoparticule metalice din suspensii stabile
  5. Descrierea metodelor de caracterizare a structurilor carbonice funcționalizate și selectarea soluțiilor tehnologice optime de materiale.