HUN-REN-BME Kutatócsoport

Dr. Pomázi Ákos

ADJUNKTUS, LABORVEZETŐ, KOMPOZIT SZAKLABORATÓRIUM VEZETŐ

IRODA T.206.

TELEFON 06-1-463-1489

E-MAIL pomazia@pt.bme.hu

Aktuális TDK ajánlatok

Polimer kompozitok éghetőségének előrejelzése mesterséges neurális hálón alapuló algoritmus segítségével

A kutatás célja egy olyan mesterséges neurális hálón alapuló algoritmus továbbfejlesztése, amely a polimer szerkezeti tulajdonságai és az alkalmazott égésgátló típusa és mennyisége, száltartalom, valamint a kis léptékű vizsgálatok (termogravimetriai analízis, differenciális pásztázó kalorimetria, oxigénindex, UL-94 szabány szerinti vizsgálat, stb.) eredményei alapján képes megbecsülni a jelentősebb anyag- és költségigénnyel járó nagyobb léptékű éghetőségvizsgálatok eredményeit (begyulladáshoz szükséges idő, maximális hőkibocsátás, teljes hőkibocsátás, stb.). A módszer így alkalmazható lesz az égésgátolt polimer kompozitok előzetes szűrésére a fejlesztések során.
A kutatás további célja, hogy a feltételezett összefüggéseket a polimer szerkezeti tulajdonságai és az alkalmazott égésgátló típusa és mennyisége, valamint a nagy léptékű éghetőségvizsgálatok eredményei között bizonyítsa.
A munka közvetlen előzménye egy szakdolgozat, amely az epoxigyanta mátrix éghetőségének előrejelzésével foglalkozott.
A kutatómunka optimális esetben gépész/vegyész/informatikus együttműködésben valósul meg.
Előnyt jelent a Matlab előzetes ismerete.

Feladatok szakdolgozat esetén:
Készítsen átfogó irodalomkutatást a polimerek és kompozitjaik bomlását és éghetőségét jellemző paraméterekről, illetve az azok közötti összefüggésekről, különös tekintettel a mesterséges intelligencia alkalmazására ezen paraméterek előrejelzésére.

Fejlesszen egy olyan mesterséges intelligencián alapuló alkalmazást, amely a polimer mátrix szerkezeti tulajdonságai, az alkalmazott égésgátló típusa és mennyisége, száltartalom, valamint a kis léptékű vizsgálatok (TGA, LOI, UL-94) eredményei alapján képes megbecsülni a jelentősebb anyag- és költségigénnyel járó nagyobb léptékű éghetőségvizsgálatok eredményeit (begyulladáshoz szükséges idő, maximális hőkibocsátás, teljes hőkibocsátás, stb.).

Állítson elő referencia és égésgátolt epoxigyanta kompozitokat, végezzen rajtuk éghetőségi vizsgálatokat, majd hasonlítsa össze a mesterséges intelligencián alapuló alkalmazással kapott éghetőségi paramétereket a minták valós kalorimetriai eredményeivel.

Megvalósult TDK témák

1.	Tervezetten újrahasznosítható, égésgátolt vitrimer kompozitok fejlesztése
	Készítsen átfogó irodalomkutatást a tervezetten újrahasznosítható térhálós polimerekről, különös tekintettel a vitrimerekre és kompozitjaikra. Dolgozzon ki gyártástechnológiát szénszálerősítésű vitrimer kompozitok előállítására. Hasonlítsa össze a vitrimer kompozitok mechanikai tulajdonságait és éghetőségét a hagyományos epoxigyanta kompozitokéival, majd tegyen javaslatot a vitrimer kompozitok alkalmazási területeire.
	Devecser Boglárka - 2023 TDK dicséret

2.	Vitrimer alapú kompozitok újrahasznosítása
	Készítsen átfogó irodalomkutatást a vitrimer gyanták és kompozitok újrahasznosításának lehetőségeiről, különös tekintettel a vitrimerek anyagában történő újrahasznosítására. Állítson elő szénszálerősítésű vitrimer mátrixú kompozitokat nedves préseléssel. Bontsa szét alkotóira (szálak + mátrix) az elkészített kompozit mintát oldószer felhasználásával, majd vizsgálja meg a visszanyert szénszálak mechanikai tulajdonságait az eredeti szénszállal összehasonlítva.
	Vörzsönits Bence - 2023 TDK dicséret

3.	Szerszámban történő bevonatolásra alkalmas égésgátló bevonat fejlesztése szénszállal erősített poliamid kompozithoz
	A kutatás célja olyan e-kaprolaktám alapú égésgátló bevonat fejlesztése, amely szerszámban történő bevonatolással felvihető (in-mould coating)e-kaprolaktám in-situ polimerizációjával előállított szálerősített poliamid kompozitok felületére a T-RTM módszerrel történő gyártás során. A technológiai megvalósítás szempontjából jelentős előrelépést jelent, hogy a termék fő komponensének bejuttatása a szerszámba és a bevonat kialakítása ugyanabban a gyártóegységben történik meg, ami mind a hatékonyság szempontjából, mind munkavédelmi szempontból előnyös. A megvalósítás során a hagyományos additív és a reaktív égésgátlási módszereket is kipróbáljuk, előtérbe helyezve a foszfortartalmú, környezetbarát égésgátlók alkalmazását. Az előállított bevonatokat először a termoanalitikai, éghetőségi eredményeket alapján szűrjük, majd a legjobb eredményt elérő bevonatokat szénszállal szálerősített polimer kompozitok felületére is felvisszük in-mould coating módszerrel, és vizsgáljuk a kompozitok éghetőségét és mechanikai tulajdonságait. A kutatás karokon átívelő együttműködés keretében is megvalósítható, optimális esetben gépészmérnök/vegyészmérnök összetételben. Az elért eredmények hasznosulását két ipari projekt is biztosítja.
	Herpai László - 2021 TDK nem díjazott

4.	Szerszámban történő bevonatolásra alkalmas égésgátló bevonat fejlesztése T-RTM módszerrel előállított poliamid kompozithoz
	A kutatás célja olyan ϵ-kaprolaktám alapú égésgátló bevonat fejlesztése, amely szerszámban történő bevonatolással felvihető (in mould coating) ϵ-kaprolaktám in-situ polimerizációjával előállított szálerősített poliamid kompozitok felületére a T-RTM módszerrel történő gyártás során. A technológiai megvalósítás szempontjából jelentős előrelépést jelent, hogy a termék fő komponensének bejuttatása a szerszámba és a bevonat kialakítása ugyanabban a gyártóegységben történik meg, ami mind a hatékonyság szempontjából, mind munkavédelmi szempontból előnyös. A megvalósítás során a hagyományos additív és a reaktív égésgátlási módszereket is kipróbáljuk, előtérbe helyezve a foszfortartalmú, környezetbarát égésgátlók alkalmazását. Az előállított bevonatokat először a termoanalitikai, éghetőségi eredményeket alapján szűrjük, majd a legjobb eredményt elérő bevonatokat szénszállal szálerősített polimer kompozitok felületére is felvisszük in mould coating módszerrel, és vizsgáljuk a kompozitok éghetőségét és mechanikai tulajdonságait. A kutatás karokon átívelő együttműködés keretében is megvalósítható, optimális esetben gépészmérnök/vegyészmérnök összetételben. Az elért eredmények hasznosulását két ipari projekt is biztosítja. Munkaterv: 1. Végezzen átfogó irodalomkutatást ϵ-kaprolaktámból előállított poliamid kompozitok égésgátlása területén. 2. Állítson ϵ-kaprolaktám alapú égésgátló bevonatokat, amelyek szerszámban történő bevonatolással felvihetőek (in mould coating), majd hasonlítsa össze a termikus és éghetőségi tulajdonságaikat. 3. Állítson elő szénszállal erősített poliamid kompozitokat ϵ-kaprolaktám vákuuminjektálásával, vigyen fel rájuk égésgátló bevonatot, és hasonlítsa össze a kompozitok éghetőségét. 4. A kiválasztott bevonatolt kompozitokat állítsa elő T-RTM módszerrel szerszámban történő bevonatolással. Irodalom: Zhi Yong Wu, Wei Xu, Jin Kui Xia, Yao Chi Liu, Qian Xin Wu, Wei Jian Xu. Flame retardant polyamide 6 by in situ polymerization of ε-caprolactam in the presence of melamine derivatives. Chinese Chemical Letters,2008,19(2):241-244. doi:10.1016/j.cclet.2007.12.012 http://www.ccspublishing.org.cn/article/doi/10.1016/j.cclet.2007.12.012?pageType=en Jelena Vasiljević, Marija Čolović, Ivan Jerman, Barbara Simončič, Andrej Demšar, Younes Samaki, Matic Šobak, Ervin Šest, Barbara Golja, Mirjam Leskovšek, Vili Bukošek, Jožef Medved, Marco Barbalini, Giulio Malucelli, Silvester Bolka, In situ prepared polyamide 6/DOPO-derivative nanocomposite for melt-spinning of flame retardant textile filaments, Polymer Degradation and Stability, Volume 166, 2019, Pages 50-59, ISSN 0141-3910, https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2019.05.011. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141391019301697
	Fejős András - 2019 TDK 3. díj