Materiały dla energetyki
Obszar badań realizowanych w grupie obejmuje szeroką gamę zagadnień związanych z modelowaniem, wytwarzaniem i charakteryzowaniem, a także praktycznym wykorzystaniem materiałów dla nowoczesnych systemów do produkcji energii.
Pierwsza grupa zagadnień obejmuje badania naukowe i prace rozwojowe związane z europejskim programem fuzji termojądrowej EUROfusion i budową doświadczalnego reaktora termojądrowego ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor. Środek ciężkości badań nad fuzją termojądrową przesunął się obecnie z badań podstawowych fizyki plazmy w kierunku opanowania technologii niezbędnych do budowy i uruchomienia elektrowni, a więc także do opracowania materiałów odpornych na ekstremalne warunki panujące we wnętrzu reaktora. Realizowane w grupie badania pozwalają na uzyskanie nowej wiedzy dotyczącej: (i) żywotności materiałów przewidzianych do zastosowań w reaktorze fuzyjnym oraz mechanizmów ich degradacji, (ii) zniszczeń radiacyjnych w warunkach oddziaływania plazma – ściana (iii) tworzenia się kurzu (pyłów) i warstw ko-depozytów w reaktorze a także (iv) projektowania podzespołów i urządzeń reaktora i innych instalacji fuzyjnych. Czytaj dalej »
Tematyki badawcze
- Materiały do pracy w systemach fuzyjnych
- Materiały termoelektryczne
- Metalurgia proszków
- Materiały kompozytowe ceramika/metal w tym materiały o wysokim przewodnictwie cieplnym
- Energia odnawialna: fotowoltaika, geotermia
- Korozja, niszczenie materiałów, degradacja wodorowa
-
Inżynieria cieplna elementów i układów elektronicznych
Oferta badawcza
- Analiza degradacji materiałów pracujących w reaktorach syntezy termojądrowej
- Synteza i charakteryzacja materiałów termoelektrycznych i półprzewodnikowych
- Wytwarzanie i charakteryzacja materiałów kompozytowych
- Obróbka cieplna materiałów
- Analizy numeryczne: teoria funkcjonałów gęstości, metoda elementów skończonych, metoda objętości skończonych
- Ekspertyzy materiałowe (materiałów metalicznych oraz polimerowych, procesów degradacyjnych, dobór materiałów)
-
Badania degradacji materiałów w środowisku wodoru
Infrastruktura badawcza
- Aparatura do charakteryzacji właściwości termoelektrycznych w funkcji temperatury
- Aparatura do wyznaczania powierzchniowego rozkładu współczynnika Seebecka
- Komora rękawicowa MBraun LabStar
- Piec rurowy kołyskowy
- Piec rurowy próżniowy
- Mikrotomograf rentgenowski X-Radia XCT400
-
Piec do lutowania rozpływowego Quick
Projekty
- Program EUROfusion (H2020 EURATOM):
- WPJET2 – Analysis of JET ITER-like wall plasma facing components
- WPPFC – Preparation of efficient PFC exploitation of ITER and DEMO
- WPPMI Plant level system engineering, design integration and physics integration
- WPMAT IREMEV – Integrated Radiation Effects Modelling and Experimental Validation
- WPMAT FM - Irradiation Testing of mirrors
- WPENS - Early Neutron Source definition and design
- Wpływ nanostrukturyzacji i domieszkowania na właściwości termoelektryczne nowych materiałów z grupy LAST i TAGS, NCN, SONATA 12, 2016/23/D/ST8/02686
- Materiały termoelektryczne otrzymane na drodze reakcji SHS, NCN, SONATA 11, 2016/21/D/ST8/01696
- Opracowanie litych, nanostrukturalnych materiałów termoelektrycznych na bazie Si i Ge, NCN, Współpraca dwustronna PL-Taiwan
-
Opracowanie materiałów o dużym wzmocnieniu właściwości termoelektrycznych za pomocą wydajnej metody obliczeniowej, MNiSW, Współpraca dwustronna PL-Indie
Współpraca krajowa
- Zakład Technologii Wysokoenergetycznych - EXPLOMET Spółka Jawna, Opole
- Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
- Grupa Elektroniki Laserowej i Światłowodowej, Politechnika Wrocławska
- Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, Warszawa
- Instytut Fizyki Jądrowej, Kraków
- Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki, Warszawa
-
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Krakowski Instytut Technologiczny, Kraków
Współpraca międzynarodowa
- Culham Centre for Fusion Energy, Abingdon, Wielkia Brytania
- Royal Institute of Technology, Sztokholm, Szwecja
- Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching, Niemcy
- Forschungszentrum Jülich, Jülich, Niemcy
- National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics, Bukareszt, Rumunia
- Politecnico di Milano, Włochy
- Josef Stefan Institute, Ljubljana, Słowenia
- The Maharaja Sayajirao University of Baroda, Vadodara, Indie
- National Central University, Tajwan
- Institute of Mineral Engineering, RWTH Aachen University, Aachen, Niemcy
- Institute of Materials Research, Slovak Academy of Science, Bratislava, Słowacja
-
Innovation Center Iceland - Nýsköpunarmiðstöð Íslands, Reykjavik, Islandia
Kontakt
dr hab. inż. Łukasz Ciupiński, prof. uczelni
lukasz.ciupinski@pw.edu.pl
22 234 81 53
Zakład Projektowania Materiałów