I-11 INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Treść (rozbudowana)
INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
Trzy logotypy

Instytut Inżynierii Materiałowej I-11

http://www.iim.p.lodz.pl/

 

Kierownik:

Prof. Dr hab. inż. Łukasz Kaczmarek

 

Potencjalni promotorzy:

Prof. Dr hab. inż. Łukasz Kaczmarek

Bożena Pietrzyk, PhD, DSc, TUL Prof.

Michał Puchalski, PhD, DSc, TUL Prof.

 

Osoba do kontaktu:

Prof. Dr hab. inż. Łukasz Kaczmarek, PhD, DSc, lukasz.kaczmarek@p.lodz.pl

 

Zakres działalności:

Główny obszar działalności naukowej Zakładu dotyczy zastosowania:

  • kompozytów węglowych, kompozytów na bazie grafenu (baterie litowo-jonowe, materiały do rewersyjnego przechowywania wodoru),
  •  lekkich, funkcjonalnych materiałów gradientowych na bazie stopów aluminium, magnezu i tytanu na elementy narażone na zużycie poprzez tarcie, a także zmęczenie stykowe. Wyniki tych badań są chronione zastrzeżeniami patentowymi. Opracowane technologie zostały wielokrotnie nagrodzone m.in. w 2012r. złoty medal oraz dwa wyróżnienia na 12-tej Międzynarodowej Wystawie Wynalazków ITEX w Kuala Lumpur w Malezji oraz złotego medalu w Seulu, a także złoty medal za Robot manipulator arm equipped with specially designed ultra-lightweight planetary transmission system, International Warsaw Invention Show IWIS 2016r.

 

Działalność obecna:

W sposób intensywny rozwijamy prace w obszarze wytwarzania lekkich kompozytów umacnianych włóknami szklanymi, a także węglowymi z dodatkiem materiałów 2D w tym grafenu. Tworzymy materiały kompozytowe o właściwościach quasi2D jako rewersyjne materiały do przechowywania wodoru, jako materiały filtracyjne, sensory czy elektrody baterii litowo-jonowych. Ponadto działalność naukowo-badawcza dotyczy również wytwarzania powłok ceramicznych metodą zol-żel, oraz przy wykorzystaniu plazmy wspomaganej metodą aerozol-żel. Opracowaliśmy szereg technologii nakładania mono- i wielowarstw m.in. na bazie takich materiałów jak: TiO2, Al2O3, ZrO2, SiO2, hydroksyapatytu, a także powłok kompozytowych wytwarzanych z ich udziałem np. z dodatkiem utlenionego grafenu płatkowego.

 

Przyszłe działania:

Opracowanie kompozytów bazujących na grafenowych kropkach kwantowych z prekursorów organicznych.

 

Publikacje/patenty/nagrody/granty:

  1.  Łukasz Kaczmarek, Magdalena Balik et al. Functionalization Mechanism of Reduced Graphene Oxide Flakes with BF3 center dot THF and Its Influence on Interaction with Li+ Ions in Lithium-Ion Batteries, Materials 2021, 14(3), 679; https://doi.org/10.3390/ma14030679
  2. Mieczysław Jaroniek, Leszek Czechowski, Lukasz Kaczmarek, Tomasz Warga, Tomasz Kubiak, A New Approach of Mathematical Analysis of Structure of Graphene as a Potential Material for Composites, November 2019, Materials 12(23):3918, DOI: 10.3390/ma12233918 (IF 2,97)
  3. Sebastian Lipa, Łukasz Kaczmarek, Mariusz Stegliński, Hanna Radziszewska, Karol Kyzioł, Daniel Kottfer, Effect of core/shell precipitations on fatigue strength of 2024-T6I6 alloy, October 2019 International Journal of Fatigue 127:165-174, DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2019.06.006 (IF 3,67)
  4. Łukasz Kaczmarek, Tomasz Warga, Piotr Zawadzki, Magdalena Makowicz, Bartosz Bucholc, Piotr Kula, The influence of the hydrogenation degree on selected properties of graphene as a material for reversible H2 storage, June 2019 International Journal of Hydrogen Energy 44(41), DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.06.007 (IF 4,08)
  5. L. Kaczmarek, P. Kula et al. Creation of a 3D structure based on the High Strength Metallurgical Graphene, Surface Review and Letters April (2018) (IF 0,5)
  6. M. Makowicz, M. Balik, L. Kaczmarek, et al. Spatial functionalization of graphene powder using 1,4- dichlorobutane on ceramic substrate, May (2018) Materials Chemistry and Physics (IF 2,2)
  7. I.Bizyukova, O.Girka, Ł.Kaczmarek, M.Klich, M.Myroshnyk, B.Januszewicz, S.Owczarek, Aluminium and titanium alloys surface behaviour under argon and helium ion exposure Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms Volume 436, 1 December 2018, Pages 272-277 (IF 2,2)
  8. Karol Kyzioł, , Julia Oczkowska, Daniel Kottfer, Marek Klich, Łukasz Kaczmarek, Agnieszka Kyzioł, Zbigniew Grzesik, Physicochemical and Biological Activity Analysis of Low-Density Polyethylene Substrate Modified by Multi-Layer Coatings Based on DLC Structures, Obtained Using RF CVD Method, April 2018Coatings 8(4) DOI: 10.3390/coatings8040135 (IF 2,35)
  9. Bozena Pietrzyk, Sebastian Miszczak, Lukasz Kaczmarek, Marek Klich, Low friction nanocomposite aluminum oxide/MoS 2 coatings prepared by sol-gel method, February 2018 Ceramics International 44(7) DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.02.055 (IF 3,057)

 

Słowa kluczowe:

Kompozyty, grafen, funkcjonalizacja, rewersyjne przechowywanie, fotowoltaika, baterie litowo-jonowe.

 

Lista propozycji staży w danej grupie badawczej:

Opracowywanie technologii i prowadzenie badan oraz analiz właściwości fizycznych i mechanicznych materiałów kompozytowych.

 

 

The portfolio of research groups was created as part of the Programme "STER" – Internationalisation of doctoral schools” as part of the realization of the project “Curriculum for advanced doctoral education & taining – CADET Academy of Lodz University of Technology”.

0
ZAKŁAD INŻYNIERII POWIERZCHNI I OBRÓBKI CIEPLNEJ
Trzy logotypy

Instytut Inżynierii Materiałowej I-11

http://www.iim.p.lodz.pl/

 

Kierownik:

Dr hab. inż. Konrad Dybowski, prof. uczelni

 

Potencjalni promotorzy:

Prof. dr hab. inż. Leszek Klimek

Dr inż. Bartłomiej Januszewicz

Dr inż. Radomir Atraszkiewicz

 

Osoba do kontaktu:

Bartłomiej Januszewicz, tel: 42-631-30-50, bartlomiej.januszewicz@p.lodz.pl

 

Zakres działalności:

Działalność naukowa zakładu obejmuje w głównej mierze badania w obszarze obróbki cieplnej stopów metali, w tym obróbki cieplno-chemicznej. W ramach realizowanych badań opracowano i wdrożono do przemysłu technologię nawęglania niskociśnieniowego (tzw. nawęglanie próżniowe) i azotowania, czy też unikatową na skalę światową technologię nawęglania niskociśnieniowego ze wstępnym azotowaniem. Zakład dysponuje unikatowym laboratorium technologicznym wyposażonym w urządzenia do obróbki cieplnej w próżni, w atmosferach reaktywnych i obojętnych, w którym można realizować badania nad opracowaniem nowych technologii od podstaw do skali przedwdrożeniowej włącznie.

 

Działalność obecna:

Obecnie zakres działalności zakładu obejmuje badania nad zastosowaniem technologii nawęglania niskociśnieniowego do obróbki innych stopów metali oraz innych, nietypowych gatunków stali. W zakładzie prowadzone są też badania nad zastosowaniem grafenu wytwarzanego metodą metalurgiczną na podłożu ciekłej miedzi. Realizowane są również badania w zakresie zastosowania kompozytów na bazie grafenu do oczyszczania wody.

 

Przyszłe działania:

Rozwój technologii nawęglania niskociśnieniowego, badania nad praktycznym zastosowaniem grafenu, rozwój kompozytów na bazie grafenu do oczyszczania wody.

 

Publikacje/patenty/nagrody/granty:

  1.  "Materiały kompozytowe na bazie grafenu przeznaczone do oczyszczania wody" – Projekt NCBR: POIR.04.01.04-00-0089/15
  2. G. Romaniak, K. Dybowski, A. Jędrzejczak, A. Sobczyk-Guzenda, J. Januszewicz, W. Szymański, P. Kowalczyk, T. Kaźmierczak, J. Siniarski, P. Kula Impact of a graphene oxide reducing agent on a semi-permeable graphene/reduced graphene oxide forward osmosis membrane filtration efficiency, "Membranes", 2021, 11, 9, DOI 10.3390/membranes11090679 
  3. Kowalczyk, P.; Dybowski,K.; Januszewicz, B.; Atraszkiewicz, R.;Makówka, The Hybrid Process of Low-Pressure Carburizing and Metallization (Cr + LPC, Al + LPC) of 17CrNiMo7-6 and 10NiCrMo13-5 Steels, Coatings 2021, 11, 567.,https://doi.org/10.3390/coatings11050567
  4. Dybowski, K., Romaniak, G., Kula, P., Jeziorna, A., Kowalczyk, P., Atraszkiewicz, R., Kolodziejczyk, L., Nowak, D., Zawadzki, P., Kucinska, M., Impact of the method of separating graphene from the growth substrate on the quality of the 2D material obtained (2019) Archives of Metallurgy and Materials, 64 (4), pp. 1321-1326,
  5. Dybowski, K., Kowalczyk, P., Kula, P., Jeziorna, A., Atraszkiewicz, R., Kołodziejczyk, Ł., Zawadzki, P., Nowak, D., Kazimierczak, T., Kucińska, M., Graphene-based composite membrane for water desalination, (2018) Archives of Metallurgy and Materials, 63 (3), pp. 1379-1383
  6. Dybowski, K., Sawicki, J., Kula, P., Januszewicz, B., Atraszkiewicz, R., Lipa, S., The effect of the quenching method on the deformations size of gear wheels after vacuum carburizing, Archives of Metallurgy and Materials, 2016, 61 (2B), pp. 1057-1062.
  7. Dybowski, K. ; Kowalczyk, P.; Januszewicz, B.; Batory, D., Advances In Science And Technology-Research Journal, Hybrid layer type Cr/LPC, 2017, Volume: 11, Issue: 2, s. 23-27
  8. US 9 284 640, USA, Method of producing graphene from liquid metal, P. Kula, A. Rzepkowski. R. Pietrasik, R. Atraszkiewicz, K. Dybowski, W. Modrzyk – patent
  9. EP2865637B1 Nanocomposite based on graphene for reversible storage of hydrogen, Piotr KulaAntoni Rzepkowski, Robert Pietrasik, Radomir Atraszkiewicz, Konrad Dybowski, Lukasz Kaczmarek, Wojciech Modrzyk – patent
  10. EP2865646B1, Method of producing graphene on a liquid metal, Wojciech Modrzyk, Piotr Kula, Antoni Rzepkowski, Robert Pietrasik, Radomir Atraszkiewicz, Konrad Dybowski – patent
  11. 229687, Sposób kontroli wielkości ziaren austenitu pierwotnego powstającego w stali w wyniku obróbki cieplnej lub cieplno-chemicznej w próżni, Dybowski K., Rzepkowski A., Rzepkowski A. – patent
  12. 416797, Sposób wytwarzania warstwy hybrydowej na podłożu z żelaza lub jego stopów, Dybowski K., Kowalczyk P., Atraszkiewicz R., Januszewicz B. – patent
  13. 430830, Filtracyjna membrana kompozytowa oraz sposób jej wytwarzania, Dybowski K., Kula P., Jeziorna A., Romaniak G., Sinarski J., Kaźmierczak T. – patent
  14. 428718, Sposób wytwarzania elektrod kompozytowych do elektrodejonizacji wody na bazie usieciowanego tlenku grafenu, Dybowski K., Kaczmarek Ł., Kula P., Szymański W., Warga T., Romaniak G., Bucholc B., Makowicz M., Sinarski J., Kaźmierczak T. - patent

 

Słowa kluczowe:

obróbka cieplna, obróbka cieplno-chemiczna, nawęglanie, azotowanie, grafen, oczyszczanie wody

 

Lista propozycji staży w danej grupie badawczej:

  1.  Opracowanie procesu nawęglania niskociśnieniowego austenitycznych stali nierdzewnych,
  2. Opracowanie procesu nawęglania niskociśnieniowego stopów tytanu,
  3. Badania wpływu wstępnego azotowania na strukturę stali stopowych poddanych nawęglaniu.

 

 

The portfolio of research groups was created as part of the Programme "STER" – Internationalisation of doctoral schools” as part of the realization of the project “Curriculum for advanced doctoral education & taining – CADET Academy of Lodz University of Technology”.

0
ZAKŁAD NAUK NUMERYCZNYCH W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
Trzy logotypy

Instytut Inżynierii Materiałowej I-11

http://www.iim.p.lodz.pl/

 

Kierownik:

dr hab. inż. Jacek Sawicki, prof. uczelni

 

Potencjalni promotorzy:

dr hab. inż. Jacek Sawicki, prof. uczelni

dr hab. inż. Emilia Wołowiec-Korecka, prof. uczelni

 

Osoba do kontaktu:

dr hab. inż. Jacek Sawicki, prof. uczelni, tel: 42-631-30-37,  jacek.sawicki@p.lodz.pl

 

Zakres działalności:

  • modele i algorytmy wielostopniowych procesów nawęglania, procesów zmienno- temperaturowych i procesów naprawczych,
  • modele neuronowe poszukiwania optymalnych parametrów procesu nawęglania próżniowego na podstawie założonych właściwości warstwy po procesie nawęglania,
  • algorytmy hartowania elementów stalowych z warstwą nawęgloną w gazach pod wysokim ciśnieniem,
  • modele fizyczne i ich funkcjonalne rozwiązania dla wielosegmentowego azotowania niskociśnieniowego o strukturze procesu „boost – diffusion”,
  • numeryczne modele naprężeń własnych w warstwie wierzchniej po różnych obróbkach powierzchniowych i cieplno-chemicznych,
  • numeryczne superpozycje naprężeń i synergicznego wpływu nowoczesnych metod obróbek mechanicznych, cieplno-chemicznych uwzględniających warunki obciążeń zewnętrznych,
  • algorytmy kontroli naprężeń i odkształceń hartowniczych dla urządzeń do wysokowydajnego nawęglania próżniowego,
  • projektowanie skomplikowanych kształtów przestrzennych dla druku 3D

 

Działalność obecna:

Działalność badawcza Zakładu związana jest głównie z wykorzystaniem zaawansowanych metod matematyczno-fizycznych, numerycznych, statystycznych i pokrewnych w modelowaniu i optymalizacji obróbki powierzchni oraz procesów termochemicznych. Znajomość tych systemów służy również do programowania urządzeń czy tworzenia zaawansowanego oprogramowania. Systemy komputerowe są również wykorzystywane w analizie wymiarowej i projektowaniu złożonych kształtów przestrzennych. Równolegle Zakład koncentruje się na badaniach nad modyfikacjami materiałów pod względem wytrzymałości i funkcjonalności, w oparciu o modyfikacje chemiczne i mechaniczne.

 

Przyszłe działania:

Rozwój i doskonalenie modeli matematycznych i numerycznych procesów inżynierii powierzchni i systemów inżynierskich. Druk 3D skomplikowanych struktur geometrycznych z zastosowaniem różnych wypełnień wewnętrznych TPMS (Triply Periodic Minimal Surface)

 

Publikacje/patenty/nagrody/granty:

  • P. Baras, J. Sawicki: Numerical analysis of mechanical properties of 3D printed aluminium components with variable core infill values, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 103/1 (2020) 16-24. DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.6912
  • Brancewicz-Steinmetz E, Sawicki J, Byczkowska P. The Influence of 3D Printing Parameters on Adhesion between Polylactic Acid (PLA) and Thermoplastic Polyurethane (TPU). Materials. 2021; 14(21):6464. https://doi.org/10.3390/ma14216464
  • E. Wołowiec-Korecka, M. Korecki, L. Klimek. Influence of flow and pressure of carburising mixture on low-pressure carburising process efficiency. Coatings - Surface Treatment for Alloys 2022, 12, 337-344. DOI:10.3390/coatings12030337
  • E. Wołowiec-Korecka, M. Korecki, M. Sut, A. Brewka-Stanulewicz, P. Kula. Calculation of the mixture flow in a lowpressure carburizing process. Metals 2019, 9(4), 439-446. DOI:10.3390/met9040439

Bieżące projekty:

  • Project NCBiR POIR.04.01.04-00-0087/15 „Urządzenie do wysokowydajnej i precyzyjnej obróbki cieplnej z układem redukcji odkształceń hartowniczych do bezpośredniej aplikacji w łańcuchu potokowej produkcji elementów przekładni mechanicznych i łożysk”
  • Project LIDER/3/0025/L-12/20/NCBR/2021 „Ferritic low-pressure nitrocarburizing in universal vacuum furnaces”

 

Słowa kluczowe:

modelowanie, symulacje numeryczne, ANSYS, obróbka cieplna I cieplno-chemiczne (nawęglanie, azotowanie, hartowanie), 3D printing, inżynieria powierzchni, modyfikacje powierzchni

 

Lista propozycji staży w danej grupie badawczej:

Staże podoktoranckie i stypendia dla doktorantów i studentów II stopnia w ramach stypendiów związanych z pracami: badania eksperymentalne, opracowanie modeli matematycznych i symulacyjnych, identyfikacja i badanie zjawisk dyfuzyjnych i cieplnych w systemach inżynierskich.

 

 

The portfolio of research groups was created as part of the Programme "STER" – Internationalisation of doctoral schools” as part of the realization of the project “Curriculum for advanced doctoral education & taining – CADET Academy of Lodz University of Technology”.

0

Strona dziala - zabbix