Laboratorium Materiałów Inteligentnych i Sensorów w Energetyce

Kierownik:

dr hab. inż. Paweł Paćko

Kontakt: (+48) 12 617 55 22, e-mail: ce(at)agh.edu.pl

Działalność:

W Laboratorium prowadzi się prace badawcze i badawczo-wdrożeniowe nad opracowywaniem i zastosowaniem nowych materiałów inteligentnych w aplikacjach sensorycznych. Opracowywane nowe materiały kompozytowe i nanomateriały (w tym nanokompozyty) znajdują zastosowanie w diagnostyce maszyn i urządzeń, badaniach nieniszczących oraz monitorowaniu stanu konstrukcji w budownictwie, energetyce i transporcie. Laboratorium prowadzi również niszowe badania i realizuje projekty części urządzeń specjalistycznych dla medycyny, w tym chirurgii ultradźwiękowej.

Dzięki unikatowej infrastrukturze, zainstalowanej w Laboratorium możliwe jest projektowanie, prototypowanie i badanie materiałów inteligentnych oraz ich zastosowania, m.in.:

  • projektowanie i badanie charakterystyk sensorów piezoelektrycznych, w tym ultradźwiękowych przetworników wysokich mocy,
  • badanie czujników piezoelektrycznych i nanokompozytowych do zastosowań w energetyce,
  • badania charakterystyk elektrycznych i mechanicznych czujników,
  • badania mechanicznych i elektrycznych charakterystyk dynamicznych układów MEMS i innych o niewielkich wymiarach,
  • badanie zjawisk emisji akustycznej oraz badanie i opracowywanie nowych metod lokalizacji źródeł emisji akustycznej,
  • projektowanie i badanie nowych czujników emisji akustycznej (o zadanych własnościach dynamicznych),
  • badania nad zastosowaniem materiałów inteligentnych w ocenie stanu infrastruktury energetycznej oraz kopalń.

 

Laboratorium współpracuje ściśle z Laboratorium Nieniszczących Badań Materiałów.

 

Przetworniki różnych kształtów i przeznaczenia
Przetworniki ultradźwiękowe wysokich mocy, zaprojektowane i zbadane w Laboratorium Materiałów Inteligentnych i Sensorów
Element urządzenia medycznego zbadany w Laboratorium Materiałów Inteligentnych i Sensorów

Laboratorium powstało w miejsce dawnego Laboratorium Procesów Katalitycznych.

Aparatura:

1.      Stanowisko do badań nieniszczących stanu konstrukcji energetycznych metodą fal powierzchniowych Lamba:

  • Wzmacniacz napięciowy - Trek - Złącza podłączeniowe BNC, Wzmocnienie stałe nie mniejsze niż 50 razy, Zakres pracy w częstotliwościach (tłumienie poniże 3dB) 0 - 2,6 MHz, Napięcie wyjściowe DC/AC 0 do +/- 150V, Prąd wyjściowy 0-300 mA DC, tempo narastania 2 kV/µs
  • Laserowy system drgań struktur i mikrostruktur - MSA-500 - System umożliwia prowadzenie pomiarów typu „Out-of-Plane”, „In-Plane” oraz „Topography”
  • Generator arbitralny - Moduł generatora arbitralnego wraz z kartą oscyloskopów z wbudowanym kontrolerem ze złączem PXIe.
  • Analizator impedancji wraz z osprzętem -   AM Technologies Sp. z o.o. Sp. K. - Urządzenie pomiarowe przeznaczone do precyzyjnych laboratoryjnych pomiarów impedancji elektrycznej oraz wybranych parametrów elektrycznych biernych elementów elektronicznych R (rezystancji), L (indukcyjności) oraz C (pojemności) w zadanym zakresie częstotliwości. W skład zestawu wchodzą:

    • Laboratoryjny analizator impedancji /  laboratoryjny miernik RLC: Zakres częstotliwości pomiaru impedancji elektrycznej: 20 Hz do 2 MHz.
    • Mierzone parametry elektryczne: rezystancja, rezystancja dla równoległego modelu zastępczego, rezystancja dla szeregowego modelu zastępczego, rezystancja dla obwodu prądu stałego, indukcyjność mierzona dla równoległego modelu zastępczego, indukcyjność mierzona dla szeregowego modelu zastępczego, pojemność mierzona dla równoległego modelu zastępczego, pojemność mierzona dla szeregowego modelu zastępczego, współczynnik stratności w obwodzie RLC, dobroć układu, konduktancja dla równoległego modelu zastępczego, reaktancja, impedancja, admitancja, susceptancja, napięcie dla obwodu prądu stałego, natężenia prądu dla obwodu prądu stałego, kąt przesunięcia fazowego
    • Moduł kompatybilny z analizatorem impedancji/miernikiem RLC, umożliwiający zwiększenie mocy, prądu oraz napięcia sygnału testowego: min wartość amplitudy: 20 V, min. obciążenie prądowe: 100 mA, min. napięcie bias 40 V, umożliwiający generację napięcia stałego, pracujący jako drugie źródło napięcia testowego.

  • Analizator impedancji – Agilent 4395 A, zakres częstotliwości 10 Hz – 500 MHz.

2.      Urządzenie do powlekania obrotowego i natryskowego w jednym

  • Spray Coater z funkcją spin coatingu - EVG101 Spin - urządzenie do powlekania obrotowego i metodą natryskową w jednym, służące do nanoszenia cienkich warstw metodą spray i spin coatingu.

    • wolnostojące, półautomatyczne, na podłoża 100 mm – 150 mm
    • z możliwością zdalnego sterowania
    • kontrola odprowadzania gazów
    • obroty: programowalne do 10 000 rpm
    • programowalne ramię dozowania
    • system dozowania – strzykawka
    • kontrola szybkości dozowania
    • ultradźwiękowa, szerokokątna dysza do pokrywania natryskowego (spray coat)
    • programowalne: prędkość, przyspieszenie, bezwzględne położenie
    • maksymalna lepkość aplikowanych materiałów dla modułu spray coater <20 cP
    • maksymalna lepkość aplikowanych materiałów dla modułu spin coater do 80.000 Cp
    • grubość warstw minimum 100 nm
    • możliwość nanoszenia nanorurek węglowych, epoksydów, polimerów

Wstecz