MTA-BME Kutatócsoport

PhD témaajánlatok | Futó PhD témák | Befejezett PhD témák

1.	Növelt kopásállóságú termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok fejlesztése in situ előállított poliuretán mátrixszal
	Dr. Bárány Tamás
	A polimer szerkezeti anyagok közül a térhálós gumik gazdaságos újrahasznosítása egyelőre nem megoldott. Erre jelent egy lehetséges megoldást egy olyan anyagcsalád fejlesztése, amely a hagyományos térhálós gumikhoz hasonló mechanikai és kopási tulajdonságokkal rendelkezik, ám hőre lágyuló jelleget mutat, tehát újrahasznosítása a termék életciklusának a végén ismételt megömlesztéssel egyszerűen megvalósítható. Ezek azonban általában többfázisú szerkezetek, amelyek egy hőre lágyuló mátrixból és egy abban nagyon finoman eloszlatott térhálós „gumiszigetekből” álló rendszerként írhatók le. Mint minden többfázisú rendszerben a fázisok közötti adhézió kritikus jelentőséggel bír az anyag makroszkopikus viselkedése, így például a mechanikai tulajdonságai és kopásállósága terén. A fázisok közötti kapcsolat javításának egyik lehetősége a fázisok kémiai kapcsolása, amire a mátrix in situ történő létrehozása esetén számos lehetőség kínálkozik és így a jelenlegi termoplasztikus dinamikus vulkanizátumoknál (TDV) nagyobb kopásállóságú anyagok létrehozása előtt nyitja meg az utat, amelyek így új felhasználási területeken válnak alkalmazhatóvá. A kutatás célja egy, a hagyományos térhálós elasztomerekhez mérhető mechanikai és kopási tulajdonságokkal bíró TDV-k fejlesztése úgy, hogy a hőre lágyuló mátrixot a dinamikus vulkanizálás során in situ előállított poliuretán (PU) mátrix adja.

2.	Multifunkcionális polimerek fejlesztése
	Dr. Czigány Tibor
	a.) Előzmények: A polimerek és kompozitjaik napjaink legjobban fejlődő szerkezeti anyagcsaládja. Kiváló tulajdonságai, mint kis sűrűség, korrózióállóság, jó mechanikai tulajdonságok, csillapítóképesség stb. miatt a legkülönbözőbb alkalmazási területeken kerül előtérbe. Sokszor nemcsak egy, hanem akár többféle extra tulajdonságokkal (multifunkcionalitással) kell, hogy ezek a szerkezeti anyagok rendelkezzenek. Ezek közül a fémes tulajdonságok, mint a mágnesezhetőség és az elektroaktivitás is igény lehet olyan alkalmazásoknál, ahol az intelligens viselkedés, a mágneses tér, vagy az elektromos áram hatására való alakváltozó képesség követelmény. b.) A kutatás célja: A kutatás fő célja olyan polimer szerkezeti anyag fejlesztése, amely képes egyes tulajdonságait megváltoztatni mágneses tér és/vagy elektromos áram hatására anélkül, hogy elveszítené plasztikus jellemzőit. c.) Elvégzendő feladatok: • Irodalmi áttekintés. Szakirodalmi és szabadalmi adatok feldolgozása, különös tekintettel a polimerek és kompozitjaik speciális tulajdonságaira, valamint az erősítő és adalékanyagok polimerekre való hatására (időigény: kb. 6 hónap). • Anyagfejlesztés. A töltő- és erősítőanyagok hatásának elemzése, morfológiai vizsgálatok (időigény: kb. 15 hónap). • Statikus, dinamikus és törésmechanikai vizsgálatok elvégzése, az eredmények statisztikus kiértékelése, modellezése (időigény: kb. 12 hónap). • Alkalmazási lehetőség feltárása és kipróbálása (időigény: kb. 3 hónap). d.) Szükséges berendezések: A kutatómunkához szükséges technológiai, anyagvizsgáló és mérő-berendezések a Polimertechnika Tanszék akkreditált laboratóriumában rendelkezésre állnak. e.) A témához kapcsolódó elnyert pályázat: MTA, OTKA, TéT. f.) Várható tudományos eredmények: Új, speciális tulajdonságú szerkezeti anyag kifejlesztése különböző ipari alkalmazásokhoz. g.) A témához kapcsolódó irodalom: • Balogh G., Hajba S., Karger-Kocsis J., Czigány T.: Preparation and characterization of in situ polymerized cyclic butylene terephthalate/graphene nanocomposites. Journal of Materials Science 48, 2530-2535 (2013) • Mészáros L., Deák T., Balogh G., Czvikovszky T., Czigány T.: Preparation and mechanical properties of injection moulded polyamide 6 matrix hybrid nanocomposite. Composites Science and Technology 75, 22-27 (2013) • Czeller A., Czigány T.: Preparation of microcapsules for self-healing polymers. Materials Science Forum 729, 205-209 (2013)

3.	Additív technológiával gyártott, egyénre szabott, felszívódó polimer alapú implantátum fejlesztése kézsebészeti alkalmazásra
	Dr. Kiss Zoltán
	A kutatás fő célja egy egyénre szabott kézsebészeti implantátum fejlesztése felszívódó polimer alapanyagból, amellyel lehetővé válik a jelenleg alkalmazott, nem egyedileg készült fémimplantátumok negatív tulajdonságainak megszüntetése.

4.	Fröccsöntő szerszámok elosztórendszerének fejlesztése
	Dr. Kovács József Gábor

5.	Speciális töltőanyagok fejlesztése fröccsöntött termékek tulajdonságmódosításához
	Dr. Kovács József Gábor

6.	Poliamid mátrixú nanorészecske tartalmú hibridkompozitok tribológiai tulajdonságai
	Mészáros László
	a.) Előzmények: A polimer kompozitok fejlesztésének egyik kitüntetett iránya napjainkban a hibridizáció, azaz amikor legalább három fázisból álló együttműködő rendszereket hoznak létre. Napjainkban újabb nanorészecske típusok, és mikroszálak megjelenésével további lehetőségek nyíltak a tribológiai tulajdonságok módosítására is. Bár ilyen kutatások szép számban történtek az elmúlt időszakban, de a hibridizáció útján megvalósítható anyagkombinációk esetén ezek száma kevés, a terület még jórészt feltáratlan. b.) A kutatás célja: Polimer mátrixú hibridkompozitok létrehozása, azok tribológiai tulajdonságainak feltárása, és összevetése a hagyományos kompozitokéval. c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye: • Szakirodalmi áttekintés. Szakirodalmi adatok feldolgozása, különös tekintettel a a hagyományos szálak és a nanorészecskék, illetve esetlegesen ezek hibridjeinek polimerek tribológiai tulajdonságokra gyakorolt hatásainak feltárása (időigény: kb. 6 hónap). • Hibridkompozitok előállítása, az előállított kompozitok minősítése hagyományos kvázi-statikus mechanikai vizsgálatokkal, illetve a nanorészecskék eloszlatottságának ellenőrzése. (időigény: kb. 12 hónap). • A kiválasztott hibridkompozitok tribológiai vizsgálata és az eredmények összevetése a referenciaanyagoknál tapasztaltakkal. Az eredmények alapján anyagszerkezettani magyarázatok megfogalmazása. (időigény: kb. 16 hónap).

7.	Akusztikus emissziós anyagvizsgálati módszer fejlesztése
	Dr. Romhány Gábor
	Az akusztikus emissziós vizsgálati módszer a többi roncsolásmentes módszerekhez képesti eltérő tulajdonságai miatt egyre elterjedtebb az anyagvizsgálat és a szerkezetek üzem közbeni felügyelete terén. Mint minden anyagvizsgálati eljárásnál, itt is vannak a vizsgálatot hátrányosan befolyásoló tényezők, jelen esetben a környezetből származó rezgések, valamint inhomogén anyag esetén a hullámterjedéskor fellépő jelenségek (visszaverődés, szóródás, gyengülés). Ez megnehezíti az akusztikus jelek tönkremeneteli módhoz való társítását, illetve az akusztikus emissziós jelek forrásának helymeghatározását is nehezítik valamint pontatlanná teszik. A téma keretében tehát a hamis jelek kiszűrésére lehet eljárásokat kidolgozni, illetve a forrás helymeghatározására új, pontosabb módszereket kifejleszteni.

8.	Deformációs mező meghatározása képkiértékelésen alapuló módszerrel
	Dr. Romhány Gábor
	A mechanikai vizsgálatok során a próbatestek deformálódnak. A tönkremeneteli folyamat megértéséhez a folyamat során kialakuló deformációs mező ismerete értékes plusz információkat szolgáltat, főleg a terhelés azon szintjén, amikor a próbatest deformációja lokalizálódik a próbatest adott részére. Ezt napjainkig csak közvetetten lehetett meghatározni, pl. hőkamerával, vagy akusztikus emissziós vizsgálattal. Az elektronika fejlődése lehetővé tette, hogy ma már nagy felbontású digitális kamerákat lehet beszerezni olcsón. A próbatestre megfelelő sűrűséggel felvitt mintázat a deformáció során torzulni fog. Ezt digitális kamerával követve, az egyes képkockák kiértékelésével a deformációs mező meghatározható. A kutatás célja: A kutatás keretén belül ki kell dolgozni képkiértékelési módszert a deformációs mező meghatározásához, és különböző mechanikai vizsgálatokra adaptálni a módszert.

9.	Növelt rétegközi teherbírású hibrid nanokompozitok fejlesztése
	Dr. Szebényi Gábor

10.	Bazaltszállal erősített, megújuló erőforrásból előállított polimer kompozitok fejlesztése hosszútávú műszaki alkalmazásokhoz
	Dr. Tábi Tamás

© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor