HUN-REN-BME Kutatócsoport

Dr. Pomázi Ákos

ADJUNKTUS, LABORVEZETŐ, KOMPOZIT SZAKLABORATÓRIUM VEZETŐ

IRODA T.300.

TELEFON 06-1-463-2004

E-MAIL pomazi.akos@gpk.bme.hu

Aktuális TDK ajánlatok

Hőálló festékbevonat kötőanyagát képező szilikongyanta emulziók termikus jellemzése

2.	Újrahasznosításra tervezett, eredendően égésgátolt imintípusú vitrimerek fejlesztése
	Csatlakozz az MTA–BME Fenntartható Polimerek Kutatócsoporthoz, ahol újrahasznosításra tervezett vitrimer kompozitok kutatásával foglalkozunk! Téged keresünk, ha: rendelkezel BSc-végzettséggel (pl. gépészmérnök, vegyészmérnök), van legalább középszintű angol nyelvtudásod, elhivatott és precíz vagy, polimeres labortapasztalatod előnyt jelent. Amit nyújtunk: innovatív és aktuális kutatási téma, korszerű anyagtudományi módszerek megismerése, részvételi lehetőség TDK-konferencián, ösztöndíjpályázati támogatás, gyakornoki vagy demonstrátori pozíció lehetősége.
	Bővebb tájékoztató

Égésgátolt szénszálas epoxi kompozitok fejlesztése és mechanikai jellemzőinek meghatározása kompozit járművekhez

A kutatómunka során célunk olyan szénszálas kompozitok fejlesztése, amelyek a járműipar szigorú biztonságtechnikai szabályozásainak, ezen belül is az égésgátlási szabványoknak megfelelnek. A manapság egyre gyakrabban alkalmazott kompozit alkatrészek az elektromos járművek esetében is a figyelem középpontjába kerülnek a kitűnő mechanikai tulajdonságaiknak, valamint alacsony tömegüknek köszönhetően. A tömegcsökkentés környezeti szempontból is nagy jelentőséggel bír, hiszen a kompozit szerkezetek alkalmazásával csökkenthető a szén-dioxid kibocsátás, valamint a járművek energiafogyasztása. Jelenleg az elektromos járművekben főként alumínium alkatrészeket alkalmaznak, míg a kompozit szerkezetek csak kis részét teszik ki a járműveknek. A fém alkatrészek alkalmazása értelemszerűen nagyobb tömeget, ezáltal pedig nagyobb környezeti terhelést jelent. A kompozit szerkezetek alkalmazásával ez a környezeti terhelés jelentősen csökkenthető. A kompozitok fémekkel szembeni jelentős hátránya azonban az anyag gyúlékonysága, ami minden járműipari alkalmazásban, de az elektromos járművek esetén különösen fontos tényező. A kompozit szerkezetek (legyenek azok különböző beltéri elemek, akkumulátorházak stb.) égésgátlása többféleképpen valósítható meg: a mátrixanyag égésgátlása gyakran a mechanikai tulajdonságok és az üvegesedési átmeneti hőmérséklet csökkenéséhez vezet.
A munka célja olyan égésgátolt szénszálas kompozit fejlesztése, amely alkalmas nagy igénybevételnek kitett termékekben való felhasználásra. Ehhez szükséges az anyag mechanikai jellemzőinek pontos ismerete is, amely egy anyagmátrix formájában végeselemes szimulációk bemenő anyagjellemzőiként való felhasználásra is alkalmas. Végezzen átfogó irodalom- és szabványkutatást a kompozit járműszerkezeti elemek égésgátlása terén, kitérve az égésgátló bevonatokra is. Tegyen javaslatot azokra az égésgátló adalékokra, amelyek hatására a gyanták megfelelhetnek a járműipari előírásoknak.

1. Állítson elő referencia és égésgátló adalékkal ellátott kompozit próbatesteket. Vizsgálja meg az előállított kompozitok mechanikai tulajdonságait és éghetőségét.

2. Elemezze a égésgátlók hatását az éghetőségre és a mechanikai tulajdonságokra, és dolgozzon ki fejlesztési javaslatokat az alkalmazott rendszerekre, figyelembe véve a járműipari alkalmazás specifikus követelményeit.

3. Vegyen fel anyagmátrixot az égésgátolt kompozit mechanikai jellemzőiről, amely alkalmas lehet végeselemes modellezésnél az anyagparaméterek megadására. Hasonlítsa össze a szimulációknál általánosan használt, nem égésgátolt kompozitok jellemzőivel.

Megvalósult TDK témák

1.	Égésgátló bevonatok fejlesztése szénszállal erősített vitrimer kompozitokhoz
	Készítsen átfogó irodalomkutatást a tervezetten újrahasznosítható térhálós polimerekről, különös tekintettel a vitrimerekre és égésgátlásukra. Fejlesszen égésgátló bevonatokat szénszállal erősített vitrimer kompozitokhoz. Jellemezze a vitrimer kompozitok mechanikai tulajdonságait és éghetőségét, majd tegyen javaslatot az égésgátolt vitrimer kompozitok alkalmazási területeire.
	Devecser Boglárka - 2024 TDK 1. díj, Bodor Géza különdíj

2.	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

3.	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

4.	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

5.	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