Konsorcjum w składzie:

prof. dr hab. inż. Natalia Sobczak - Kierownik Zespołu
dr inż. Rafał Nowak
dr Janusz Budzioch
dr inż. Glenz Andreas

Istota wynalazku:

Pod względem znaczenia utylitarnego, w odniesieniu do odlewnictwa, wysokotemperaturowe stanowisko do badań oddziaływania ciekłych metali i stopów
z materiałami ogniotrwałymi (ciałami stałymi) w warunkach izotermicznych i nieizotermicznych zostało zaprojektowane i skonstruowane w celu wyjaśnienia zjawisk zachodzących podczas kontaktu ciekłego metalu z materiałami tygli i form odlewniczych w myśl koncepcji „zobaczyć niewidzialne". W stanowisku zastosowano szereg autorskich rozwiązań, dzięki którym badania z wykorzystaniem małych obiektów odzwierciedlają procesy zachodzące podczas pracy w warunkach rzeczywistych. Stanowisko składa się z kilku kluczowych elementów: próżniowej komory badawczej, systemu manipulatorów stolika badawczego, manipulatorów systemu kroplówkowego oraz komory załadowczej. Specjalnie zaprojektowana próżniowa komora badawcza pozwala na umieszczenie w jej środku dwóch niezależnych systemów nagrzewania, co umożliwia prowadzenie badań w warunkach nieizotermicznych, czyli takich, w których ciekły metal ma inną temperaturę niż podłoże, na którym jest usytuowany. Przyjęte rozwiązanie wzorcowo symuluje procesy zachodzące w procesie odlewania, gdy metal o wyższej temperaturze jest zalewany do form odlewniczych o znacznie niższej temperaturze. Oba systemy grzania zaprojektowane są w taki sposób, aby możliwa była realizacja badań w szerokim zakresie: od temperatury pokojowej aż do temperatury 2000°C. Badania prowadzone są w super wysokiej próżni rzędu 10-6 mbar (czyli w warunkach, jakie panują w przestrzeni kosmicznej 200 km nad ziemią) lub przy ciśnieniach zbliżonych do atmosferycznych w niereaktywnym gazie przepływowym. Wyposażenie próżniowej komory badawczej we wzierniki umożliwia obserwację zachowania ciekłego metalu w kontakcie z podłożem ogniotrwałym w trakcie badań.
Obraz z komory rejestrowany jest przez wysokorozdzielczą, ultra szybką kamerę (do 1000 klatek/s).

Potencjał komercjalizacyjny wynalazku:

Badania realizowane na wysokotemperaturowym stanowisku do badań oddziaływania ciekłych metali i stopów z materiałami ogniotrwałymi (ciałami stałymi) w warunkach izotermicznych i nieizotermicznych mają na celu odpowiedni dobór materiałów na oprzyrządowanie odlewnicze (tygle i formy odlewnicze), optymalizację parametrów technologicznych procesu odlewania, jak również dobór materiałów do wytwarzania materiałów zaawansowanych, w tym kompozytów metalowo-ceramicznych. Badania prowadzi się również w kierunku wytwarzania nowej generacji tworzyw gradialnie.