Laborator MATERIALE MAGNETICE
DOMENII DE CERCETARE
Domenii de cercetare ale grupului de materiale magnetice:
I) materiale magnetic dure
• Cercetări pentru reducerea/inlocuirea elementelor deficitare (Pământuri Rare, Co, etc)
• Îmbunătăţirea proprietăţilor magnetice ale magneţilor clasici prin noi adaosuri / modificări de structură
• noi magneţi cu interacţie de spin (alţii decât cei NdFeB)
• tehnologii emergente de recuperare a magneţilor din Deşeuri de echipamente electrice si electronice (DEEE)
• noi aplicaţii ale acestora în domeniile motoarelor electrice, generatoarelor, dispozitivelor medicale, senzori şi traductori magnetici, produse electrocasnice
II) materiale magnetic moi
• Cercetare-Dezvoltare de noi materiale magnetice micro/nano structurate sau aliaje amorfe
• Cercetare-Dezvoltare de noi materiale magnetic moi sub formă de micro/nano pulberi utilizabile în fabricaţia aditivă
• noi aplicaţii ale materialelor magnetic moi în maşini electrice, transformatoare, motoare, generatoare, alternatoare, inductoare, relee, comutatoare, antene sau filtre, aplicaţii medicale, etc.
Servicii:
• realizare de pulberi magnetice (micro/nanostructurate sau amorfe)
• realizare de magneţi permanenţi de tip AlNiCo sau NdFeB
• magnetizare magneţi permanenţi
• debitări materiale magnetice/metalice
• realizare de microfire feromagnetice/metalice acoperite cu sticlă
• realizare de modelări/simulări de circuite magnetice
• proiectare şi/sau realizare de circuite magnetice pentru diferite aplicaţii
• caracterizarea materialelor din punct de vedere al proprietăţilor magnetice
• presare de pulberi magnetice în câmp magnetic
• tratamente termice în atmosferă controlată şi tratamente termice în câmp magnetic
• realizare pulberi fluorescente
• elaborare şi turnare de aliaje neferoase
• elaborare şi turnare de aliaje metalice în atmosferă controlată
• testări climatice (domeniul de temperatură – 40 – +180 0C. umiditate relativă 10-99% RH pentru temperaturi mai mari de 200C )
• activităţi de instruire, îndrumare şi cercetări experimentale pentru lucrări de licenţă, masterat şi doctorat
Laborator de ÎNALTĂ TENSIUNE/CURENȚI INTENȘI
1. Dezvoltarea de noi tipuri de generatoare de impuls de inalta tensiune/mare putere pentru diferite aplicatii, incluzand:
– producerea de nanoparticule de carbon/metalice cu ajutorul descarcarilor in plasma, inclusiv prin metoda exploding wires;
– fragmentarea selectiva a conglomeratelor;
– producerea de campuri magnetice tranzitorii de mare intensitate;
– propulsia electromagnetica;
– acceleratoare de particule.
2. Diversificarea protocolului de incercari (contracte cu terti) la inalta tensiune, respectiv curenti intensi (descarcatoare si varistoare cu oxizi metalici)
Laborator EMC
Dezvoltarea de aplicatii privind compatibilitatea/ecranarea electromagnetica si inalta frecventa in urmatoarele domenii:
– studiul reflexiei si absorbtiei radiatiei electromagnetice pe game extinse de frecventa (kHz – GHz) pentru diferite materiale (conductive, carbonice, magnetice, ceramice);
– surse de inalta frecventa si mare putere pentru generarea plasmei reci;
– masuratori de imunitate si emisivitate pentru aparatura electrica/electronica;
– caracterizari incinte ecranate;
– caracterizari si aplicatii antene;
– determinarea permitivitatii dielectrice, tangentei unghiului de pierderi, permeabilitatii magnetice, in domeniul de frecventa 40 Hz – 30 MHz;
– determinarea rezistivitatii de suprafata, a rezistivitatii de volum;
– spectroscopia de reflectanta THz; spectroscopia de transmisie THz.
DOMENII DE CERCETARE DEPARTAMENT
• Cercetări industriale și dezvoltări experimentale în domeniul realizării şi caracterizării materialelor metalice compozite si polimerice şi a componentelor pentru diverse aplicatii practice in inginerie electrica, energie, radiochimie, industria auto si aviatie, medicina, etc.;
– Materiale metalice conductoare si compozite sinterizate pentru aplicatii industriale (ex: contacte cu comutatie în aer si în vid);
– Materiale metalice pentru aplicatii structurale avansate;
– Materiale multifunctionale metalice si polimerice avansate;
– Materiale metalice poroase cu izotropie/anizotropie a distributiei porilor;
– Materiale stocatoare de hidrogen;
– Aliaje grele sinterizate cu diverse aplicatii;
– Alte materiale metalice functionale;
– Compozite polimerice pentru diverse aplicatii;
– Tehnologii de fabricatie moderne pentru obtinerea materialelor si produselor metalice;
– Tehnologii de fabricatie moderne pentru obtinerea compozitelor polimerice si a componentelor realizate din acestea;
– Tehnologii de recuperare a unor deseuri metalice;
– Procedee originale de reciclare a unor deseuri;
– Pulberi metalice elementale si compozite micro si nanocristaline;
– Metode neconventionale pentru obtinerea pulberilor micro si nanocristaline;
– Metode noi, neconventionale, de obtinere a materialelor sau de modificare a unor materiale în scopul ameliorarii proprietatilor acestora;
– Metode noi de investigare si analiza a materialelor, inclusiv conceptia si realizarea de aparatura adecvata, bazata pe fenomene de luminescenta sau pe alte efecte fizico-chimice;
– Diagnoza degradarii materialelor polimerice si evaluari privind durata de viata în diferite conditii de solicitare.
• Cercetări interdisciplinare în domeniul materialelor metalice compozite si polimerice;
– Funcţionalizarea suprafeţelor cu filme subţiri sau acoperiri;
– Studiul proprietăţilor la interfaţă;
– Compozite core-shell;
– Cercetari in domeniul obtinerii materialele 2D;
– Dezvoltarea de pulberi elementale, core-shell si compozite pentru aplicatii vizand tehnologiile aditive;
• Dezvoltarea de cercetări privind obtinerea si modificarea unor materiale pentru ameliorarea proprietatilor, tehnici de analiza bazate pe investigarea unor fenomene de luminescenta, caracterizare fizico-chimica a materialelor prin diferite tehnici de analiza, diagnoza degradarii si evaluarea duratei de viata sub influenta factorilor de mediu (UV, radiatii ionizante), etc.
• Dezvoltare de aplicaţii practice si integrarea materialelor in produse;
• Cercetare aplicativă corelata cu implementarea in domenii economice si realizare produse (loturi experimentale si prototipuri) la cererea companiilor industriale prin angajarea de contracte directe de producție la scară mică si mijlocie.
DIRECTII DE CERCETARE
• Dezvoltarea de noi materiale avansate si eco-nano/microtehnologii si continuarea activitatilor de cercetare actuale in domeniul micro si nano materialelor metalice compozite pentru aplicatii practice in diverse domenii;
• Continuarea activitatilor de cercetare actuale in domeniul degradarii si stabilizarii materialelor polimerice sub influenta unor diferiti factori de mediu; obtinerea de materiale noi cu proprietati ameliorate prin utilizarea radiatiilor ionizante; testarea si caracterizarea materialelor (polimerice, in special);
• Dezvoltarea de materiale si calificarea acestora pentru aplicatii in medii nucleare (centrale nuclearo-electrice, acceleratoare de particule);
• Deschiderea unor noi directii de cercetare privind obtinerea de nanostructuri de tipul nanoparticulelor metalice (Ag, Cu, Au, Fe3O4, ZnO, s.a.), aliaje bimetalice, structuri core-shell, prin intermediul radiatiilor ionizante ca alternativa rapida, economica, prietenoasa mediului (netoxica) la metodele conventionale de sinteza. Aceste structuri prezinta diverse aplicatii in optoelectronica, senzoristica, biomedicina, conservarea patrimoniului cultural, celule fotovoltaice, stocare de hidrogen, etc.
• Dezvoltarea de materiale micro/nano compozite cu performante imbunatatite prin modificarea proprietatilor suprafetei si investigarea materialelor prin tribocoroziune;
• Dezvoltarea de noi micro/nano materiale compozite de contact electric dopate cu grafene si validarea tehnologiilor emergente de realizare a acestora;
• Dezvoltarea de polimeri conductivi prin tehnologii emergente;
• Dezvoltarea de noi nanomateriale hibride carbon-ceramice (grafene-semiconductori) si carbon-metalice (grafene-nanoparticule metalice) prin tehnologii emergente;
• Dezvoltarea de noi micro/nano materiale compozite hibride metalo-ceramice;
• Dezvoltarea de noi micro/nano materiale metalice si materiale compozite hibride metalo-ceramice de forma sferica pentru aplicatii in fabricarea aditiva;
• Dezvoltarea de super aliaje prin tehnologii emergente;
• Cercetare aplicativa prin studii teoretice si experimentale in vederea dezvoltarii de noi materiale, compozite si materiale hibride;
• Dezvoltarea de pulberi elementale, core-shell si compozite pentru aplicatii vizand tehnologiile aditive;
• Cercetari in domeniul obtinerii materialelor 1 D si 2 D;
• Dezvoltarea unor noi tehnologii ecologice de obtinere a materialelor;
• Investigarea proceselor radio-induse şi dezvoltarea de aplicaţii noi bazate pe utilizarea radiaţiilor ionizante;
• Cercetarea de materiale polimerice noi şi soluţii tehnice bazate pe acestea pentru tehnologii şi microtehnologii în domeniul electrotehnic şi în domenii înrudite;
• Aprofundarea cunoaşterii în domeniul degradării şi stabilizării materialelor polimerice sub acţiunea unor diferiţi factori de solicitare şi evaluarea duratei de viaţă şi a duratei reziduale de viaţă a materialelor electroizolante în diferite condiţii;
• Obţinerea şi caracterizarea stabilizatorilor pentru materiale polimerice;
• Perfecționarea metodelor de analiză și elaborarea de metode noi, adecvate pentru caracterizarea materialelor avansate realizate in cadrul laboratorului precum și al departamentului sau pentru terți beneficiari.
Laborator MATERIALE METALICE
DOMENII DE CERCETARE
• Sinteze chimice suspensii coloidale şi micro/nanopulberi metalice si compozite metalo-ceramice, metalo-carbonice si metalo-polimerice;
• Dezvoltarea de noi materiale metalice compozite de contact electric pentru aparatura electrotehnica de comutatie de joasa, medie si inalta tensiune;
• Dezvoltarea de jonctiuni planare metal-carbon, metal-ceramica si metal-metal;
• Depuneri metalice de Zn, Ni, Cu prin metode electrochimice;
• Determinarea dimensiunilor de nanoparticule, repartiției granulometrice şi a potenţialului zeta al suspensiilor coloidale prin metodele DLS şi ELS;
• Investigarea caracteristicilor optice ale suspensiilor coloidale şi nano/micro pulberilor prin spectrofotometrie UV-Vis-NIR si FTIR;
• Determinarea proprietăţilor tribologice (coeficient de frecare şi rata de uzură) şi mecanice (duritate Vickers, modulul lui Young, rigiditatea de contact elastic) ale straturilor subţiri şi probelor solide cu suprafeţe plan paralele;
• Determinarea forţele critice de adeziune/coeziune ale straturilor subţiri depuse pe piese cu suprafeţe plan paralele;
• Investigarea straturilor subţiri depuse prin tehnici PVD pe diverse substraturi din punct de vedere al grosimii acoperirilor (filme si acoperiri cu grosimi în intervalul 100 nm-50 μm) prin metoda „ball cratering”,
• Investigarea proprietăţilor termice ale materialelor (variații de masă, călduri de formare, temperaturi de transformare, temperatura Curie, coeficient liniar de dilatare termică, difuzivitate termică, căldura specifică și conductivitatea termice);
• Investigarea materialelor poroase – suprafata specifica, dimensiune si forma pori utilizand metoda BET;
• Investigarea proprietăţilor mecanice ale materialelor (tracţiune, compresiune, încovoiere) la 20…500oC;
• Procesări materiale prin tehnicile clasice ale metalurgiei pulberilor şi prin tehnici speciale de sinterizare în plasmă de scânteie şi presare izostatică la cald;
• Cercetare aplicativă corelata cu implementarea in domenii economice si realizare produse (loturi experimentale si prototipuri de contacte electrice sinterizate pentru comutatia in aer/vid) la cererea companiilor industriale prin angajarea de contracte directe de producție la scară mică si mijlocie;
• Consultanta tehnico-stiintifica in domeniu.
• Certificarea materialelor si produselor dezvoltate la nivel TRL 4.
• Diseminarea rezultatelor cercetarii, elaborarea de produse noi, brevete si tehnologii;
Laborator RADIOCHIMIE ȘI MATERIALE POLIMERICE
DOMENII DE CERCETARE
• Obtinerea de materiale noi cu proprietati ameliorate prin utilizarea radiatiilor ionizante; testarea si caracterizarea materialelor polimerice si compozite;
• Dezvoltarea de materiale si calificarea acestora pentru aplicatii in medii nucleare (centrale nuclearo-electrice, acceleratoare de particule, surde industriale de iradiere);
• Diseminarea rezultatelor cercetarii, elaborarea de produse noi, brevete si tehnologii;
• Consultanta tehnico-stiintifica in domeniu;
• Extinderea domeniilor de investigar a diferitelor fenomene de luminescenţă şi dezvoltarea de tehnologii şi tehnici de măsură noi, bazate pe astfel de fenomene;
• Continuarea activitatilor de cercetare actuale in domeniul degradarii si stabilizarii materialelor polimerice sub influenta unor diferiti factori de mediu; obtinerea de materiale noi cu proprietati ameliorate prin utilizarea radiatiilor ionizante; testarea si caracterizarea materialelor (polimerice, in special);
• Deschiderea unor noi directii de cercetare privind obtinerea de nanostructuri de tipul nanoparticulelor metalice (Ag, Cu, Au, Fe3O4, ZnO, s.a.), aliaje bimetalice, structuri core-shell, prin intermediul radiatiilor ionizante ca alternativa rapida, economica, prietenoasa mediului (netoxica) la metodele conventionale de sinteza. Aceste structuri prezinta diverse aplicatii in optoelectronica, senzoristica, biomedicina, conservarea patrimoniului cultural, celule fotovoltaice, stocare de hidrogen, etc.;
• Realizarea de cercetari interdisciplinare privind compatibilizarea amestecurilor de polimeri prin interreticulare radioindusă; reticularea radiochimică a materialelor polimerice pentru obținerea de produse cu memoria formei și cu stabilitate dimensională ridicată; obținerea de compozite polimerice biodegradabile;
• Aplicarea in domenii complexe si complementare din domeniul stiintei materialelor a tehnicilor noi de investigare și analiză a materialelor bazate pe fenomene de luminescență (radiotermoluminescență (RTL), chemiluminescență (CL), lioluminescență (LL) s.a.) sau pe alte efecte fizico-chimice; caracterizarea materialelor prin tehnici spectroscopice (spectroscopie UV-Vis, IR, Raman, fluorescență, spectroscopie dielectrică), cromatografie de gaze (TCD, FID, ECD, MSD), analiză termică (DSC, RTL, CL);
• Diagnoza degradării materialelor polimerice și evaluarea duratei de viață în condiții de stres termo-, foto- și radiooxidativ, îmbatrânire climatică și expunere la UV, expunere în câmp electric și/sau solicitări combinate;
• Procedee de reciclare si de valorificare a unor deșeuri polimerice: recuperarea deșeurilor tehnologice de politetrafluoretilena prin procesare cu radiaţii ionizante si a diferirelor clase de polimeri prin realisares de compozitii hibride;
• Radioprotecția și dozimetria radiațiilor ionizante (elaborarea unor sisteme dozimetrice de tip radiotermoluminescenta – MgF2 : Mn, MgB4O7 : Sm, etc.);
• Studiul unor radioprotectori naturali (flavonoide) pentru supraexpuneri la radiații ionizante (radioterapie sau suprairadieri profesionale sau militare);
• Analiza și caracterizarea antioxidanților de sinteză și naturali;
• Calificarea unor repere pentru funcționare în condiții speciale (CNE, CERN).
Laborator MATERIALE CARBONICE
• Nanomateriale: nanotuburi de carbon, grafene, oxizi grafenici;
• Dezvoltare de noi materiale cu potențial de utilizare în aplicații de compatibilitate electromagnetică;
• Materiale noi sau îmbunătățite pentru componente și dispozitive pentru generarea, stocarea și conversia energiei electrice (materiale grafenice electroactive, electroliți specifici pentru supercapacitori, straturi subțiri transparent conductive pentru aplicații fotovoltaice, etc.);
• Materiale polimerice electrofilate;
• Fibre de carbon;
• Materiale compozite ranforsate cu fibre de carbon (CFRP) cu funcțiuni speciale;
• Straturi subțiri absorbante/reflectorizante pentru unde electromagnetice;
• Materiale nanostructurate obținute prin utilizarea de metode specifice ingineriei electrice (metode electrodinamice);
• Materiale carbonice avansate cu proprieetăți tribologice;
• Materiale și compozite carbonice rezistente la șoc termo-mecanic.
Servicii Laborator Materiale Carbonice
• Determinarea proprietăţilor fizice ale materialelor pentru periile maşinilor electrice (determinarea masei volumice, durității, rezistivității, rezistenței la încovoiere caracteristice materialelor pentru perii, determinarea căderii de tensiune în contact pe două perii electrice, determinarea coeficientului de frecare, determinarea conţinutului de cenuşă pentru semifabricatele BGR, EGR şi CDR etc.) conform SR CEI 60413:1997.
• Determinarea rezistenței electrice a unui filament dintr-un toron de fibră de carbon prin metoda celor patru sonde;
• Interpretarea spectrelor de difracție de raze X în vederea identificării fazelor cristaline în materiale carbonice sub formă solidă, pulberi sau filme subțiri; determinarea parametrilor celulei elementare și a dimensiunii de cristalit;
• Studiul și interpretarea structurilor microscopice ale diferitelor tipuri de materiale carbonice aflate sub formă compactă, de pulbere sau sub formă de straturi subțiri;
• Caracterizări ale membranelor microporoase obținute prin electrofilare din soluții polimerice;
• Determinarea forţelor critice de adeziune/coeziune a straturilor subțiri de materiale carbonice/straturilor subțiri compozite carbon – polimer prin microzgâriere (cu tribometru ball/pin-on-disk şi platforma compactă cu modul de nano/microindentare şi microzgâriere);
• Măsurarea unghiurilor de contact pentru materiale carbonice/polimerice/compozite;
• Analiza și interpretarea de date și informații cantitative și calitative rezultate din investigații prin microscopie electronică de baleiaj (SEM), de forță atomică (AFM), cu tunelare (STM), cu transmisie de înaltă rezoluție (HRTEM), și microscopie optică, aplicate materialelor carbonice;
• Interpretarea imaginilor de structură cristalină la nivel atomic obținute prin microscopie electronică prin transmisie de înaltă rezoluţie (HRTEM), stabilirea legăturilor dintre structura la nivel atomic şi proprietăţile materialelor carbonice;
• Deteminarea unor caracteristici structurale specifice (mărime de grăunte, proporție și distribuție de faze, porozitate, grosime de strat) prin analiză cantitativă prin microscopie optică;
• Creșterea de nanostructuri carbonice (nanotuburi de carbon, grafene) pe substrat conductor sau semiconductor prin depunere chimică din fază de vapori;
• Realizare de materiale carbonice speciale prin cercetare la cerere.
Laborator MATERIALE CERAMICE
Direcții de cercetare
– Dezvoltarea de cercetări în domeniul realizării și caracterizării materialelor și componentelor pentru inginerie electrică: ceramică de tip aluminos si zirconiferă pentru izolatori; ceramică de tip cordierit pentru catalizatori si elemente filtrante; ceramică steatitică pentru izolatori, ceramică din oxid de zinc pentru elemente de protecție la supratensiuni tranzitorii accidentale, elemente active piezoelectrice pentru micromotoare cu turaţii mici şi sarcini axiale mari, etc;
– Dezvoltarea de cercetări în domeniul realizării și caracterizării materialelor și componentelor pentru energie: materiale ceramice electroizolante, ceramică neoxidică AlN şi compozite AlN-SiC, SiC-Si3N4, sisteme radiante pentru încălzire, materiale ceramice avansate pentru SOFC în strat subţire, microsfere ceramice pentru materiale termoizolante, etc;
– Dezvoltarea de cercetări în domeniul realizării si caracterizării unor materiale cu aplicații speciale şi/sau de mediu: compuși ceramici HAP și compozite, adsorbanţi de metale grele din medii contaminate
– Dezvoltarea de cercetări în domeniul realizării și caracterizării biomaterialelor și a unor produse pe bază de biomateriale: materiale ceramice biocompatibile pe bază de fosfați de calciu (β-TCP; HAP şi compozite HAP/TCP) pentru aplicaţii medicale- chirurgie ortopedică şi maxilo-facială, reconstrucţie osoasă (microsfere ceramice şi structuri 3D);
Direcții de expertiză
– Procesare materiale ceramice prin tehnici convenționale și neconvenționale care se adresează domeniilor din electrotehnică, energie, mediu, aplicaţii medicale, etc;
– Materiale şi tehnici pentru acoperiri ceramice: ținte ceramice din materiale ceramice (fosfaţi de calciu, ZnO, PZT, PZT modificat, PT modificat) pentru tehnici precum PLD, magnetron-sputtering;
– Fasonare piese ceramice (presare, extrudere, turnare prin injecție sub presiune);
– Servicii de tratamente termice repere ceramice în cuptoare electrice sau prin prin tehnica SPS;
– Consultanță în domeniul materialelor și tehnologiilor ceramice.
Laboratorul de CARACTERIZĂRI FIZICO-CHIMICE
Domeniul specific de activitate al Laboratorului de Caracterizări Fizico-Chimice din cadrul Departamentului de Caracterizări Materiale si Produse pentru Inginerie Electrica şi Energetica este reprezentat de furnizarea de servicii de transfer de cunoştinţe, caracterizare, testare si încercări pe diferite tipuri de materiale/şi produse in strânsa legătură cu preocupările din domeniul cercetării de material:
– Investigaţii privind compoziţia materialelor: spectrometrie de absorbţie atomică, spectrometrie de masă cu ablaţie laser; spectrometrie cu fluorescenţă de raze X cu dispersie după lungimea de undă, spectrometrie cu dispersie după energie – EDS;
– Investigaţii structurale: difractometrie de raze X şi de electroni – SAED, microscopie optică, microscopie electronică de baleiaj – SEM, microscopie electronica in transmisie TEM/ HRTEM;
– Studiul proprietăţilor de suprafaţă: microscopie electronică cu tunelare STM, microscopie de forţă atomică AFM;
– Încercări fizico-mecanice: densitate, microduritate Vickers şi Knoop, duritate Vickers şi Brinell;
Laboratorul de ANALIZA COMPORTĂRII TERMICE A PRODUSELOR ȘI MATERIALELOR
• Analiza termogravimetrica (TG);
• Analiza termogravimetrica derivata (DTG)
• Analiza termica diferentiala (DTA)
• Calorimetrie diferentiala dinamica (DSC)
• Dilatometrie (DIL)
• Analiza termo-mecanica (DMA)
Laborator de Surse Regenerabile de Energie
Principalele direcții de cercetare:
• Hidrodinamica şi aerodinamica rotoarelor hidraulice şi eoliene,
• Hidraulică şi mecanica fluidelor,
• Caracterizarea modelelor de rotoare hidrocinetice și eoliene prin tehnici de modelare experimentală pe standuri dedicate,
• Caracterizarea curgerilor polifazice,
• Hidrodinamica și transferul de masă la sistemele de aerare a apelor,
• Determinarea performanțelor energetice și cavitaționale ale mașinilor hidraulice,
• Cercetări privind alimentarea cu apă potabilă a condominiilor,
• Creșterea eficientei energetice și utilizarea SRE în industrie și transporturi,
• Echipamente de conversie a energiei din surse regenerabile (apă, vânt, soare, biomasă),
• Tehnologii de epurare a apelor,
• Tehnologii avansate de mediu pentru asigurarea calităţii apei la evacuarea din CHE,
• Tehnologii de obținere a biogazului şi conversia acestuia în energie electrică / termică.
Laborator MAȘINI ȘI ACȚIONĂRI ELECTRICE
– Cercetari privind dezvoltarea, proiectarea si testarea de masini electrice cu magneti permanenti;
– Promovarea, proiectarea si testarea de masini electrice cu viteze de rotatie ridicate (peste 50,000 rpm);
– Studierea proiectarea, executia si incercarea sistemelor de generare a energiei electrice cu masini electrice de rotatie ridicata;
– Cercetarea, dezvoltarea, proiectarea si testarea de noi geometrii transversal ale masinilor electrice;
– Studierea posibilitatilor de utilizare de noi materiale electrotehnice, cu caracteristici imbunatatite, in vederea cresterii eficientei de conversie a energiei electromecanice;
– Proiectarea, executia, transferal de tehnologie si testarea sistemele de actionare a vehicolelor electrice rutiere;
– Noi aplicatii ale materialelor magnetic moi in masini electrice, transformatoare, altenatoare, inductoare etc.;
– Furnizarea de servicii potentialilor beneficiari: surse de energie electrica din resurse regenerabile, testarea de masini elecrice pe standuri dedicate, intocmirea de buletine de incercari , furnizarea de solutii si transferuri tehnologice in domeniul masinilor electrice
Laborator ELECTROMAGNEŢI
– calcul analitic şi simulări numerice (software COMSOL, SolidWorks, MATLAB) pentru determinarea şi optimizarea parametrilor şi geometriei circuitului magnetic şi ale bobinelor care echipează electromagneţii normal conductori;
– modelare 3D şi elaborare documentaţii de execuţie (software SolidWorks);
– pregătire de fabricaţie;
– realizare componente şi subansamble și asamblare finală;
– testare mecanică (maşina de măsurat în coordonate XOrbit), hidraulică, electrică şi magnetică (cu sonda Hall şi bobine rotitoare).
Laborator MICROPRELUCRĂRI ŞI PROTOTIPARE RAPIDĂ
– realizarea de componente micro-electromecanice prin tehnologie LIGA utilizând litografie laser UV (echipament DWL 66 FS) şi îndepărtare fotorezist (echipament STP 2020);
– ablaţie laser cu excimeri (echipament COMPex Pro 205 F);
– microprelucrări de precizie pe CNC-uri de strunjit şi frezat (echipamente OKUMA, KERN, TOPPER, DIAMOND);
– bobinări cilindrice (maşina de bobinat TAK-01) şi toroidale (maşina de bobinat SMC-1);
– electroeroziune cu fir (echipament KNUTH) şi cu electrod masiv (echipament ZNC 210);
– prototipare rapidă prin printare 3D (imprimanta 3D STRATASYS FORTUS 360).
Laborator FOTOGRAMMETRIE ŞI VIBROACUSTICĂ
– analiza comportamentului dinamic şi diagnoza vibraţiilor (echipament VIBROPORT);
– măsurare şi monitorizare vibraţii (echipament SOUNDBOOK);
– măsurarea nivelului de zgomot (echipament ACOUSTI CAM);
– scanare optică 3D (echipamente ATOS şi TRITOP);
– analiză cinematică şi dinamică (echipament PONTOS);
– măsurări mecanice de precizie (maşina de măsurat în coordonate XOrbit);
– interferometrie optică pentru MEMS şi NEMS (echipamente WYKO NT1100 şi sistem AGILENT).
Laborator SENZORI, ACTUATORI ȘI HARVESTING ENERGETIC
Direcții de expertiză/cercetare actuale și de perspectivă
A. Senzori
1. Senzori de gaze combustibile, toxice, compusi organici volatili tip semiconductori, electrochimici, unda acustica de suprafata, optici realizati prin tehnologia straturilor subtiri si groase;
2. Senzori de umiditate relativa aer, rezistivi si capacitivi de tip polimeric;
3. Senzori piezoelectrici pentru masurarea viscozitatii dinamice in regim continuu;
4. Senzori medicali (cardiologici- EKG, respiratie, temperatura, pH, conductivitate) tactili, realizati pe substraturi flexibile;
5. Senzori de pozitie liniari si unghiulari;
6. Senzori pentru detectia metalelor grele din ape uzate: Cu, Cd, Ni, Hg, Pb;
7. Senzori de rezistivitate a structurilor din beton armat;
8. Senzori cu fibre optice.
B. Actuatori
1. Actuatori piezoceramici, magnetostrictivi, electrostictivi si electromagnetici;
2. Micromotoare si microgeneratoare neconventionale, realizate pe principii electromagnetice, piezoelectrice, magnetostrictive si combinatii ale acestora.
3. Laboratoare pe CIP;
4. Actuatori realizati cu bobine supraconductoare pentru aplicatii in domeniul dispozitivelor de comutatie electrica.
C. Dispositive tip harvesting energetic utilizand surse reziduale de energie din mediul inconjurator:
1. Surse de lumina naturala sau artificiala – cu realizare de celule fotovoltaice cu material fotosensibil oxidic sau polimeric;
2. Surse termice cu realizare de generatoare termoelectrice, incluzind si stocarea energiei termice;
3. Surse mecanice, de exemplu vibratii cu realizare de transductoare de conversie a energiei de tip electromagnetic, electrostatic si piezoelectric;
4. Dispositive tip harvesting energetic utilizind energia undelor electromagnetice, captata de antene de tip “Rectenna”.
D. Sinteza de nanofluide magnetice pentru aplicatii din domeniul ingineriei electrice
1. Nanofluide cu nanoparticule magnetice oxizi de fier, pentru aplicatii in inginerie electrica: transfer termic – ca agent de racire pentru transformatoare, izolatoare si microcipuri elecronice, micropompe pentru nanofluide magnetice, in aplicatii biomedicale – debitare medicamente, precum si pentru sisteme de microactuatie.
E. Electronica aplicata
1. Microelectronica pentru conditionare electronica a semnalelor furnizate de catre elementele sensibile ale senzorilor;
2. Electronica de comanda (driver electronic) pentru actuatori si micromotoare;
3. Convertoare DC/DC cu utilizare pentru dispozitive tip harvesting energetic;
4. Electronica aplicata pentru protectia bobinelor supraconductoare: dispozitive de tip “quench protection”;
5. Parametrizare soft-ware a invertoarelor de frecventa.
Laborator SUPRACONDUCTIBILITATE APLICATĂ
• Cercetarea, proiectarea, realizarea si testarea de aplicatii ale supraconductibilitatii in ingineria electrica:
– Realizarea şi testarea de masini electrice supraconductoare: motoare si generatoare.
– Realizarea şi testarea de bobinaje supraconductoare atât în tehnologie planară – 2D cât şi 3D, pentru acceleratoare de particule şi maşini electrice supraconductoare.
– Realizarea şi testarea de electromagneţi supraconductori pentru generarea de câmpuri magnetice intense (>2T) pentru industrie, fizica nucleara si acceleratoare de particule;
• Controlul şi măsurarea temperaturilor joase in domeniul 4,2 – 300 K prin utilizarea de fluide criogenice, cât şi de criorăcitoare cu ciclu închis de tip Gifford-McMahon sau Pulse-tube.
• Proiectarea, realizarea şi testarea de sisteme criogenice de răcire pentru maşini electrice supraconductoare şi electromagneţi supraconductori atat cu fluide criogenice cat si cu crioracitoare cu ciclu inchis (Gifford-McMahon sau Pulse-tube).
• Masurarea proprietăţilor termice, electrice şi magnetice la temperaturi joase (2-400K) pentru materiale electrotehnice, inclusiv supraconductoare;
• Cercetarea si Dezvoltarea de noi aplicatii ale supraconductibilitatii in ingineria electrica: stocarea magnetica a energiei, limitatoare de curent, aplicatii in c.a. ale supraconductorilor.
Domenii de expertiză/domenii de cercetare
• Nanostructuri active si pasive: Senzori de gaz pentru sisteme inflamabile și toxice pe bază de SiC;
• Senzori carbonici pentru aplicații in domeniul agricol ( detective pesticide/fertilizatori); sisteme mobile de detectie pesticide;
• Tehnologii de valorificare energetică bioresurse (deșeuri organice, nămoluri, ape uzate, biomasă algală) pentru producerea de biogaz; determinarea potențialului metanogen al biomasei; elaborare concepte modele experimentale de laborator și prototip instalații de biogaz;
• Optimizarea proceselor biochimice pentru creșterea eficienței energetice a instalațiilor de bioepurare ape reziduale;
• Cercetări privind acțiunea microorganismelor (bacterii, fungi) în biodeteriorarea materialelor și în procesele biochimice fermentative;
• Conversia si stocarea energiei (dezvoltarea de materiale hibride nanostructurate pentru supercapacitori si baterii);
• Tehnologii de purificare/epurare/ a apelor industriale, desalinizarea capacitiva a apei de mare;
• Cataliză/fotocataliza: dezvoltarea de catalizatori pentru aplicatii de mediu;
Laboratorul de BIOCHIMIE ȘI BIORESURSE
Directii de expertiza/cercetare
– Activități de cercetare-dezvoltare în domeniul valorificării energetice a deșeurilor biodegradabile, apelor uzate, reziduurilor agricole și deșeurilor organice industriale pentru producere de biogaz si biocombustibili;
– Analize chimice și microbiologice ale nămolurilor organice, apelor uzate și gazelor de fermentare pentru monitorizarea proceselor de fermentare anaerobă în bioreactoare de laborator sau industriale;
– Cercetări de stimulare a activității microbiene în procesele biochimice, evaluarea influenței factorilor de mediu și parametrilor operaționali asupra calității biogazului generat, experimentări privind cresterea randamentului energetic in sistemele de biogaz;
– Incercari de evaluare a rezistentei materialelor (textile, pielarie, materiale plastice, polimeri) la actiunea mucegaiului;
– Cercetari privind izolarea si identificarea speciilor de microorganisme implicate in biodeteriorarea bunurilor de patrimoniu;
– Cercetari privind actiunea microorganismelor din sol asupra coroziunii conductelor;
– Cercetari privind testarea potentialului antifungic al diferitelor materiale (uleiuri minerale; solutii coloidale de argint);
– Cercetari privind actiunea campului electromagnetic asupra celulei vii.
Laboratorul de Electrochimie
Directii de expertiza/cercetare
– Dezvoltarea, caracterizarea si implementarea de noi solutii tehnologice pentru baterii de tip Li-ion, Na-ion si baterii redox (cu diverse cupluri ionice) pentru aplicatii mobile si stationare. (- baterii de tip Li-ion de speta I si a II-a; baterii de tip Na-ion; acumulatori de tip redox-flow (electroliti ieftini si non-toxici); electrozi modificati (structuri carbonice 3D, oxidare PEO, DLC etc.); electroliti neaposi; supercapacitori roluiti. Cataliza in sisteme de tip pile de combustie
– Coroziune si protectie anticoroziva
– Supercapacitori
– Senzori electrochimici
– Producerea de apa curata (electrocoagulare, deionizare capacitiva etc).
