Post on 01-Mar-2016
description
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 1/208
INCDIE ICPE-CA
RAPORT ŞTIINŢIFIC
2008
Ministerul Educatiei, Cercetariisi Inovarii
Autoritatea Nationala pentruCercetare Stiintifica
Institutul National deCercetare-Dezvoltare pentruInginerie Electrica ICPE-CA
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 3/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
C u v â n t
î n a i n t e
Anul acesta, in august, se vor implini cinci
ani de cand institutul nostru a devenit, in baza
HG 1282 / 2004, INCD pentru Inginerie
Electrica, ICPE-Cercetari Avansate.
Putem privi inapoi cu multa satisfactie,
deoarece toti acesti ani au insemnat un progres
continuu, stiintific, tehnologic, economic si
social. Progresul stiintific este documentat princresterea contributiei noastre la cunoastere, cel
tehnologic de cele 17 cereri de brevete de
inventie si cele 15 produse transferate in ultimii
doi ani in industrie, progresul economic este
evidentiat de cresterea productivitatii – in 2008
a depasit 175.000 lei / angajat – iar progresul
social, pe langa imbunatatirea conditiilor de
lucru si a infrastructurii in general, este cel mai
bine descris de cresterea veniturilor salariale,
fata de 2007. Aceste facilitati contribuie la
atingerea obiectivelor strategice impuse de
misiunea asumata a institutului.
Anul acesta am intocmit al patrulea Raport
Anual ca Institut National de Cercetare-
Dezvoltare.
Este un raport in detaliu al activitatii
noastre din anul 2008, conceput ca o dare de
seama catre Autoritatea Nationala pentru
Cercetare Stiintifica.
Desigur, ne adresam si tuturor prietenilor
nostri, care astfel se pot bucura alaturi de
prezentul bilant, indiferent daca sunt din tara
sau din strainatate; am pregatit o versiune si in
limba engleza.
Raportul va fi disponibil si pe pagina
noastra de web, http://www.icpe-ca.ro; el este
divizat in doua parti, prima parte cuprinzand odescriere a departamentelor, laboratoarelor si a
directiilor de cercetare abordate de institut, a
doua parte cuprinzand o prezentare sintetica a
ICPE-CA in date statistice.
Cel ce parcurge lucrarea de fata se va
convinge ca angajatii ICPE-CA au lucrat intr-un
numar impresionant de proiecte PN II, CEEX,
Granturi, Inovare, Program Nucleu si programe
internationale, bilaterale si multilaterale.
In anul 2008 am avut satisfactia castigarii
unui proiect structural important in cadrul POS
CCE – Axa II, care ne va permite continuarea
imbunatatirii infrastructurii in anii 2009 si
2010; de asemenea, am avut satisfactia
castigarii a trei proiecte FP7, care fiind acum in
derulare, vor contribui la cresterea vizibilitatii
internationale a ICPE-CA si la ridicareaperformantelor stiintifice si tehnologice ale
institutului. Cu bucurie putem sa ne gandim la
contractele economice si proiectele de
cercetare cu IUCN - Dubna, CERN – Geneva.
Pregatim in cadrul consortiului FAIR importante
contracte economice pentru anii care vin.
Trebuie sa amintim aici progresele si
infrastructura, pe care le-am putut consemna si
anul trecut.
Multumim celor care ne-au facut mai vizibili
prin tehnologiile si produsele omologate si
transferate, comunicarile stiintifice, articolele
publicate, brevetele acordate, brevetele si
produsele premiate la targurile nationale si
internationale. Dorim sa multumim si acelora
care nu au avut bucuria acceptarii spre
finantare a ofertelor de proiecte.
Dotarile din proiectele castigate au putut fi
asigurate fara sincope datorita unei politici
adecvate de selectie si contractare. Aceste
dotari au crescut posibilitatile noastre de
cercetare in domeniile traditionale si au
contribuit la dezvoltarea resursei umane a
institutului. Cercetarea interdisciplinara are
astazi o pondere importanta in activitatea
institutului.
Stimati colegi, oriunde va aflati in structurainstitutului, va multumim pentru ceea ce ati
creat in 2008. Impreuna trebuie sa ne
exprimam recunostinta pentru toti colaboratorii
nostri din afara institutului, care ne-au ajutat in
realizarile noastre din acest Raport.
In anul 2008 am avut placerea sa salutam
in institut un numar mare de oaspeti din tara si
din strainatate.
Sunt dator sa multumesc celor care au
intocmit acest Raport. De asemenea,
multumesc membrilor Consiliului de
Administratie, care au aprobat strategia
noastra, au facut-o realizabila si au monitorizat-
o, Consiliului Stiintific al ICPE-CA, si nu in
ultimul rand, membrilor Comitetului de Directie,
cu ajutorul carora am asigurat coordonarea de
zi cu zi a efortului ICPE-CA.
Bucuresti, 23 martie 2009
Wilhelm KAPPEL
Director General
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 4/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 5/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
1
Cuprins
Consiliul de Administratie 6
Consiliul Stiintific 6
Comitetul Director 7
Structura organizatorica 8
Scurta prezentare a institutului 10
Domenii de cercetare 19
Materiale multifunctionale cuaplicatii in inginerie electrica
21
- Metoda experimentala pentru
studiul materialelor cu proprietati
magnetice prin efect magneto-optic
KERR
22
- Materiale multifunctionale
avansate dopate cu nanopulberi de
argint
26
- Microsisteme de multistraturi
magnetice cu efect de
magnetorezistenta gigantica (GMR)
si tunelare dependenta de spin
(TMR) pentru spintronica
28
- Nanocompozite anizotrope pentru
magneti permanenti de foarte mare
energie magnetica specifica
30
- Materiale nanocompozite
magnetice pentru diagnosticul
tumorilor maligne cu metoda de
rezonanta magnetica
32
- Materiale avansate pentru
spintronica – tehnologii de straturisubtiri
33
- Tehnologii integrate pentru
utilizarea SiO2 vitros in obtinerea de
ceramici si compozite ceramice cu
proprietati avansate
34
- Metode computationale de inalta
performanta in modelarea si
proiectarea materialelor
nanomagnetice
36
- Materiale nanostructurate
biocompatibile pentru dispozitivemedicale
38
- Retea stiintifica integrata pentru
dezvoltarea materialelor polimere
multi-functionale bazate pe
cunoastere
40
- Materiale supraconductoare pe
baza de MgB2
42
- Fenomene cuantice in structuri de
nanoclusteri de Si si Ge in matrice
de SiO2
44
- Noi tehnologii ecologice bazate peutilizarea plasmei obtinute prin
descarcari electrice de tip ECED
45
- Noi nanomateriale magnetice: de
la procesare moderna la proprietati
performante
46
- Retea Stiintifica si Platforma
Tehnologica Ecologica pentru
packagingul electronic
48
- Metodologii pentru dezvoltarea si
caracterizarea de dielectrici din
nanocompozite polimerice cuproprietati electroizolante
50
- Ecrane pentru constructii speciale
bazate pe structuri chiral-fagure
52
- Materiale siliconice nano-
structurate multifunctionale
54
- Noi materiale compozite pentru
aplicatii tribologice
56
- Procese optice si electrice in
materiale hibride nanostructurate
produse prin intercalarea structurilor
cristaline bidimensionale
58
- Materiale magnetice cu
performante superioare utilizate in
constructia masinilor electrice
60
- Retea de cercetare pentru
dezvoltarea materialelor compozite
nanostructurate cu gradient
functional pentru senzori magnetici
si bariere termice de acoperire
62
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 6/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
2
Cuprins
- Nanoparticule magnetice cu
structura core-shell acoperite cu
metale nobile si polimeri conductori
63
- Vitroceramici fluorescente
fotosensibile pentru stocarea 3D a
informatiei
64
- Dezvoltarea cunoasterii asupraelaborarii si microprocesarii prin
metalurgia pulberilor, a materialelor
nanostructurate pentru componente
MEMS
66
- Tehnologie pe baza de materiale
nanostructurate pentru condensatori
electrochimici cu strat dublu
utilizabili la stocarea energiei
electrice (supercondensatori)
68
- Materiale metalice si ceramice
poroase pentru aplicatii structuralesi functionale
70
- Evaluarea performantelor
materialelor nanocompozite
polimerice in domeniul izolatiilor
electrice
72
- Imbinari de materiale printr-o
tehnica speciala – sudura prin
difuzie
74
- Materiale multifunctionale
avansate de tip carboaerogel cu
aplicatii in domeniul inginerieielectrice (Conversia energiei,
stocare H2, purificarea apei)
76
- Studiul efectului magnetocaloric in
compusi intermetalici si oxidici
nanostructurati
78
- Micro- si nanocompozite pentru
materiale magnetic dure de mare
densitate de energie
80
- Materiale cu Histerezis Magnetic 82
Biomateriale 85
- Arhitecturi inovative degradabile,
biocompatibile si bioactive pe baza
de polimeri naturali si sintetici
86
- Biocompozite obtinute prin
reciclarea deseurilor de PET si
utilizarea de derivati ligno-celulozici
88
- Biomateriale cu caracteristicifunctionale performante pentru
aplicatii in chirurgia ortopedica
90
- Elaborarea unui sistem antioxidant
complex bazat pe actiunea termo-,
foto- si radio-protectoare a unor
compusi polifenolici vegetali cu
aplicatii in electrotehnica si domenii
conexe
92
- Structuri ceramice avansate 3D,
biocompatibile si antibacteriene cu
aplicatii in medicina
95
- Retea integrata de cercetare pentru
constituirea unei Platforme
Tehnologice de Biomateriale
Avansate, compatibila EuMaT
96
- Cercetari multidisciplinare pentru
stabilirea mecanismelor de
deteriorare a documentelor istorice
si culturale din pergament
98
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 7/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
3
Cuprins
Energie 101
- Materiale alternative
multifunctionale cu cost scazut,
pentru pile de combustie cu
electrolit polimer (PEMFC) ce
opereaza la temperaturi mai mari de
180°C
102
- Sistem hibrid pentru autonomieenergetica pe baza de modul
fotovoltaic / pila de combustie
104
- Sisteme hidroenergetice de
conversie-stocare-distributie a
energiilor regenerabile, destinate
deservirii transportului fluvial
ecologic din acvatoriile protejate
106
- Materiale nanocristaline stocatoare
de hidrogen cu inalte performante
functionale
108
- Cercetari multidisciplinare privindmodelul teoretic si experimental al
unei electrocentrale ecologice
bazate pe energia valurilor marine
110
- Materiale multifunctionale pentru
conversia eficienta a energiei solare
in energie termica
112
- Materiale compozite
nanostructurate pentru pilele de
combustie cu oxizi solizi, active
catalitic in procesele de oxidare
directa a combustibililor de tip
hidrocarbura
114
- Materiale pentru sisteme de
stocare a hidrogenului, sursa de
energie a viitorului
116
- Elemente constructive pentru noi
tipuri de pile de combustie de joasa
temperatura cu alcooli DAFC si
inalta temperatura SOFC, pentru
aplicatii de generare a puterii
electrice si implementarea de kituri
didactice demonstrative
118
- Micro-instalatii de conversie a
energiei din surse regenerabile
(eolian, solar, biomasa), pretabile
zonelor izolate
120
- Sistem de pile de combustie
pentru electrooxidarea directa a bio-
alcoolilor
122
- Materiale de stocare a hidrogenului
pentru realizarea unui compresor
termic de hidrogen ultrapur destinat
pilelor de combustie si vehiculelorhibride
125
Mediu 127
- Elaborarea unui sistem de detectie
RTL destinat monitorizarii
radiometrice in domeniile civil si
militar pentru evaluarea efectelor
iradierii gama si neutronice
128
- Ecologie Electromagnetica –
caracterizarea surselor,
diagnosticarea efectelor, prevenirea
si combaterea lor
130
- Hidrogazodinamica si transferul de
masa la coloane de bule fine cu
aplicare in tehnologii avansate de
mediu
132
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 8/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
4
Cuprins
- Biotehnologii neconventionale
ecologice de tratare a plantelor cu
campuri fizice in scopul conservarii
mediului
134
- Retea de excelenta pentru
controlul calitatii mediului si
reducerea impactului unor factoripoluanti din zona centrala si de sud
a Romaniei
138
- Cercetari privind captarea CO2
provenit din arderea combustibililor
fosili
140
- Tehnologii avansate de mediu
pentru reducerea poluarii rezultate
din deversarea efluentilor specifici
industriei energetice, utilizand
materiale carbonice active din
precursori indigeni ieftini
142
- Impactul campurilor
electromagnetice de natura
antropica asupra ecosistemelor
144
- Pelicule polimere in sistem
compozit utilizate ca mijloace de
ecranare electromagnetica in
domeniul microundelor
146
- Comportarea termică a
materialelor cu impact asupra
mediului
148
- Diagnoza si predictie inteligenta si
activa a constructiilor cu structura
de rezistenta in mediul inconjurator
complex poluat
150
Aplicatii in inginerie electrica 151
- Electromagnet si sursa pentru
dipolii syncrotonului HESR al FAIR
152
- Sistem complex pentru verificarea,
diagnoza si testarea finala a
echipamentelor pneumatice de frana
ale vehiculelor feroviare, pentru
cresterea sigurantei si securitatii in
transportul pe calea ferata
154
- Sistem automat de examinare
nedistructiva a componentelor
feroviare de siguranta pe baza unor
senzori magnetici nanostructurati
156
- Stand pentru testarea si
diagnosticarea computerizata a
amortizoarelor pentru vehicule
feroviare in scopul imbunatatirii
performantelor dinamice si pentru
cresterea sigurantei circulatiei si aconfortului calatorilor
158
- Masini electrice atipice 160
- Materiale magnetice pentru
actuatori magnetostrictivi
162
- Instalatie experimentala „stand de
proba” pentru studiul materialelor
electroizolante expuse actiunii unor
agenti chimici in camp electric
165
- Cercetari privind realizarea unor
microroboti pe baza de
microactuatori si microactionarielectromecanice hibride
166
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 9/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
5
Cuprins
Project:
Identity:
Date/Time:
Laboratory:
Operator:
Sample:
1
10/5/200611:15:36AM
INCDIEICPE-CA
MarinescuV
Pergnou-1,10.400mg
Material:
Correction File:
Temp.Cal./Sens. Files:
Range:
SampleCar./TC:
Mode/TypeofMeas.:
perg noi
DTA-10-25-1400-aer-static-refacuta.bsv
Tcalzero.tcx/Senszero.exx
20/10.0(K/min)/900
DTA(/TG)HIGHRG5 / S
DTA-TG/Sample+ Correction
Segments:
Crucible:
Atmosphere:
TGCorr./M.Range:
DSCCorr./M.Range:
1/1
DTA/TGcrucibleAl2O3
---/---/ ---/---/ aer-static/---
820/30000 mg
020/5000µV
Instrument: NETZSCH STA409PC/PG File: E:\STA\Probe\Fisieremasuratori\DTA-Pergnoi\Perg-nou-1-10-25-900-atm-aer-static.dsv Remark: atmaer static
Administrator 2006-10-05 15:46 Main Perg-nou-2-10-25-280-atm-N2.ngb
100 200 300 400 500 600 700 800Temperatur e /°C
0
1
2
3
4
5
6
7
8
DTA /(uV/mg)
0
20
40
60
80
100
TG /%
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
DTG /(%/min)
[1] Perg-nou-1-10-25-900-atm-aer-static.dsvTG
DTADTG
91.5 °C
561.8 °C
329.0 °C
-46.43 %
-35.95 %
-15.88 %
-98.89 %
82.7 °C
321.7 °C
560.6 °C
763.4 °C
[1]
[1]
[1]
↑ exo
Servicii 167
- Laborator destinat procesarii
sistemelor microelectromecanice
168
- Laborator de compatibilitate
bioelectromagnetica
170
- Laborator de evaluare a
comportarii termice a produselor si
materialelor prin analiza termica
173
- Laborator pentru masuratori
MEMS si NEMS
175
- Realizarea unui incubator
tehnologic si de afaceri in cadrul
sucursalei ICPE-CA Sfantu
Gheorghe
177
- Laborator de caracterizare si
incercari materiale si produse
electrotehnice
180
- Promovarea rezultatelor cercetarii
INCDIE ICPE-CA in cadrul“Caravana Inovarii 2008”
188
Fapte si evenimente 191
Personalitati stiintifice ce ne-au
vizitat institutul
192
Manifestari stiintifice organizate de
institut
192
INCDIE ICPE-CA organizator 192
INCDIE ICPE-CA co-organizator 193Targuri si expozitii nationale si
internationale la care INCDIE ICPE-
CA a participat
193
Targuri si expozitii internationale 193
Targuri si expozitii nationale 193
Lectii invitate, cursuri si seminare
sustinute de personalitatile
stiintifice invitate
194
Teze de doctorat 194
Brevete de inventie acordate INCDIE
ICPE-CA
194
Lista cererilor de brevet de inventie
inregistrate la OSIM – in curs de
examinare
195
Extrase din ziare (interviuri) 196
Lucrari stiintifice / tehnice publicate
in reviste de specialitate cotate ISI
196
Lucrari stiintifice in curs de
publicare in reviste cotate ISI
201
Carti / capitole publicate 202
Premii si medalii internationale 203
Premii si medalii nationale 204
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 10/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
6
Consiliul de Administraţieal INCDIE ICPE-CA
PresedinteKappel WilhelmDirector General al INCDIE ICPE-CA VicepresedinteTănăsescu Florin TeodorComitetul Electrotehnic Roman
Membri Gavrilă HoriaPresedinte al Consiliului Stiintific
Bala George
Ministerul Educatiei, Cercetarii siInovarii
Tudor TatianaMinisterul Finantelor Publice
Cioponea GheorgheMinisterul Muncii, SolidaritatiiSociale si Familiei
Gaspar Maria Elena (01.01 – 30.11.2008)
Ministerul Economiei si Comertului
Opris Marcel (01.12 – 30.12.2008)
Serviciul de TelecomunicatiiSpeciale
Membrii Consiliul de Administraţieal INCDIE ICPE-CA au fost numitiin baza Ordinului M.Ed.C.nr.5309/16.11.2004, modificat sicompletat prin Ordinele nr. 9196 /10.05.2006 si nr. 6021 /25.11.2008.
Consiliul Stiintific al INCDIE ICPE-CA
Presedinte al Consiliului StiintificProf. Dr. Ing. Horia GavrilaINCDIE ICPE-CA
VicepresedinteDr. Ing. Iosif LingvayINCDIE ICPE-CA
Membri componenti
Prof. Dr. Wilhelm KappelDirector General INCDIE ICPE-CADr. Ing. Elena EnescuDirector Tehnic INCDIE ICPE-CAProf. Dr. Silviu Jipa
INCDIE ICPE-CADr. Ing. Mircea IgnatINCDIE ICPE-CADr. Ing. Georgeta AlecuINCDIE ICPE-CADr. Chim. Petru BudrugeacINCDIE ICPE-CADr. Fiz. Jenica NeamtuINCDIE ICPE-CAProf. Dr. Radu SetnescuINCDIE ICPE-CA
Membri onorifici
Acad. Prof. Dr. Ing. Florin FilipVicepresedinte al Academiei RomaneAcad. Prof. Dr. Fiz. Emil BurzoMembru Corespondent al AcademieiRomaneProf. Dr. Ing. Teodor VisanUPB, Facultatea de Chimie
Prof. Dr. Ing. Nicolae OlariuUniversitatea Valahia – Targoviste
Secretar Consiliu StiintificDr. Ing. Mariana LucaciINCDIE ICPE-CA
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 11/2087
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
KAPPEL WilhelmDirector Generale-mail: kappel@icpe-ca.ro
ENESCU ElenaDirector Tehnice-mail: enescu@icpe-ca.ro
STAN LiviaDirector Economic
e-mail: stan@icpe-ca.ro
LINGVAY IosifSecretar Stiintific
e-mail: lingvay@icpe-ca.ro
Comitetul director INCDIE ICPE-CA
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 12/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
8
Structura organizatorica a INCDIE ICPE-CA Bucuresti
D 02 Serviciul Juridic, Resurse Umane,Proprietate Intelectuala, Documente Secrete,
Protectia Muncii si Relatii PubliceŞef Grup: Consilier Juridic, Mariana LUNGUE-mail: mariana_lungu@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.82.97 / 136Fax: (+40-21)346.82.99D 04 Serviciul Managementul Calitatii,Asigurarea Calitatii & Controlul Tehnic deCalitate, Protectia MediuluiŞef Grup: Dr. Ing. Georgeta ALECUE-mail: alecu@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 112Fax: (+40-21)346.82.99
D 05 Marketing, Legătură cu Mass Media,Biblioteca TehnicăŞef Grup: Fiz. Ana Maria BONDARE-mail: abondar@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.82.97 / 111Fax: (+40-21)346.82.99D 06 Sucursala Sf. Gheorghe – IncubatorTehnologic şi de AfaceriITA ECOMAT ICPE-CAŞef Grup: Ing. Remus ERDEIE-mail: remus_erdei@icpe-ca.ro
Tel.: (+40-0267) 32.73.95Fax: (+40-21)346.82.99D 1.1, D 2.1 Monitorizare Programe.PlanificareŞef Grup: Ec. Dorina DOBRINE-mail: dobrin_dorina@icpe-ca.ro
plan@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 126Fax: (+40-21)346.82.99D 1.2 Materiale Metalice MultifuncţionaleŞef Grup: Dr. Ing. Mariana LUCACIE-mail: lucaci@icpe-ca.ro
Tel.: (+40-21)346.72.31 / 109Fax: (+40-21)346.82.99
D 1.3 Materiale Carbonice AvansateŞef Grup: Ing.Fiz. Iulian IORDACHE
E-mail: iordache@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 145Fax: (+40-21)346.82.99D 1.4 Materiale Magnetice Micro şiNanostructurateŞef Grup: Dr. Fiz. Jenica NEAMŢUE-mail: jenica_neamtu@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 102Fax: (+40-21)346.82.99D 1.5 GazohidrodinamicăŞef Grup: Prof.Dr. Gheorghe BĂRANE-mail:baran_gheorghe@yahoo.co.ukTel.: (+40-21) 402.94.86Fax: (+40-21)346.82.99D 1.6 Materiale Ceramice AvansateŞef Grup: Ing. Cristian ŞEITANE-mail: cr_seitan@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 120Fax: (+40-21)346.82.99D 1.7 Materiale PolimericeŞef Grup: Dr.Ing. TraianZAHARESCU
E-mail: zaharescu@icpe-ca.roTel.: (+40-21)314.35.08 / 2153Fax: (+40-21)346.82.99D 1.9 Surse Noi de EnergieŞef Grup: Ing. Sergiu NICOLAIEE-mail: ecosergio@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 208Fax: (+40-21)346.82.99
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 13/2089
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
D 1.10 Inginerie ElectromecanicăŞef Grup: Dr. Ing. Mircea IGNAT
E-mail: mignat@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 204Fax: (+40-21)346.82.99D 1.11 ElectrotehnologiiŞef Grup: Ing. Carmen LINGVAYE-mail: coroziune@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 105Fax: (+40-21)346.82.99D 1.12 Vibraţii şi Echilibrări DinamiceŞef Grup: Ing. Iuliu POPOVICIE-mail: popovici@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 207;0744.311.591Fax: (+40-21)346.82.99D 1.13 BiologieŞef Grup: Biolog Nicoleta BURUNŢEAE-mail: nburuntea@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 134Fax: (+40-21)346.82.99D 2.2 Staţie Pilot Materiale FuncţionaleŞef Grup: Chim. Paula LUNGUE-mail: plungu@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 106
Fax: (+40-21)346.82.99D 2.3 Staţie Pilot Materiale CarboniceŞef Grup: Ing. Fiz. Iulian IORDACHEE-mail: iordache@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 145Fax: (+40-21)346.82.99D 2.4 Staţie Pilot Materiale MagneticeŞef Grup: Ing. Nicolae STANCUE-mail: nicustancu@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 151Fax: (+40-21)346.82.99D 2.5 Staţie Pilot Materiale Ceramice
Şef Grup: Ing. Georgeta VELCIUE-mail: gvelciu@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 120Fax: (+40-21)346.82.99
D 2.6 Laborator de Procesare SistemeMicroelectromecanice
Şef Grup: Ing. Cristinel ILIEE-mail: cristinel_ilie@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 125Fax: (+40-21)346.82.99D 2.7 Centrul de Transfer TehnologicŞef Grup: Ing. Ion IVANE-mail: ivan@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 132Fax: (+40-21)346.82.99D 4.1 Laborator de Caracterizări şi Încercări Materiale şi ProduseElectrotehniceŞef Grup: Ing. Sorina Adriana MITREAE-mail: mitrea@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31/151, 138, 107Fax: (+40-21)346.82.99D 4.2 Laborator de CompatibilitateBioelectromagneticăŞef Grup: Dr. Ing. Jana PINTEAE-mail: jpintea@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 128Fax: (+40-21)346.82.99D 4.3 Laborator de Evaluare a
Comportării Termice a Produselor şiMaterialelor prin Analiză TermicăŞef Grup: Dr. Ing. Petru BUDRUGEACE-mail: bp@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 118Fax: (+40-21)346.82.99D 4.4 Laborator de CompatibilitateElectromagnetică – Cameră Anehoică –Şef Grup: Dr. Fiz. Eros Alexandru PATROIE-mail: alessandroeros@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 127Fax: (+40-21)346.82.99
D 4.5 Laborator de Masuratori MEMS siNEMSŞef Grup: Dr. Ing. Mircea IGNATE-mail: mignat@icpe-ca.roTel.: (+40-21)346.72.31 / 204Fax: (+40-21)346.82.9
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 14/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200810
Scurta prezentare a institutului
Scurta Prezentare a Institutului
In anul 2004, in luna august, in baza
Hotararii de Guvern nr. 1282 publicata
in M.O. nr. 775/24.08.04 a luat fiinta
Institutul National de Cercetare-
Dezvoltare pentru Inginerie ElectricaICPE-CA Bucuresti (INCDIE ICPE-CA),
prin reorganizarea SC ICPE – Cercetari
Avansate SA.
ICPE-Cercetari Avansate este astazi un
institut national cu capital integral de
stat, ce desfasoara activitati de traditie,
recunoscute in domeniul ingineriei
electrice. Detinand o importanta baza
stiintifica in domeniu, INCDIE ICPE –
CA ocupa o pozitie nationala
semnificativa, situandu-se printre cele
mai active si performante unitati de
cercetare.
Viziunea INCDIE ICPE-CA
INCDIE ICPE-CA va deveni in inginerie
electrica promotorul progresului bazat
pe cunoastere.
Misiunea INCDIE ICPE-CA:
INCDIE ICPE-CA promoveaza si
intreprinde cercetarea aplicativa in
context national si international indomeniul ingineriei electrice (materiale,
electrotehnologii, surse noi de energie,
vibratii si echilibrari dinamice,
compatibilitate electromagnetica etc.)
spre folosul societatilor comerciale,
private si publice, in beneficiul general
al intregii societati.
Dezvoltand inovatia tehnologica pentru
beneficiari, ICPE-CA creste
competitivitatea acestora, atat in
Romania cat si in Europa. Activitatea
de cercetare desfasurata promoveaza
dezvoltarea economica a societatii si
conduce la bunastarea sociala, in
compatibilitate cu mediul inconjurator.
Pentru angajatii institutului, ICPE-CA
ofera dezvoltarea calificarii
profesionale, personale, care le va
permite ocuparea unor pozitii cu
responsabilitate la nivel de institut, in
industrie si in alte domenii stiintifice.
Misiunea astfel definita este realizabila
(datorita competentelor ICPE-CA si
creativitatii angajatilor), instructiva,
precisa, reflecta realitatea (valori si
cultura) ICPE-CA si este orientata catrebeneficiari.
Societatea romaneasca este astazi in
schimbari profunde, ceea ce creeaza
multiple oportunitati pentru indeplinirea
misiunii ICPE-CA. De asemenea,
identitatea INCD pentru Inginerie
Electrica, cu personal calificat, capabil
sa acopere cercetari cu caracter de
avangarda, se defineste aici ca o
legatura intre cercetarea fundamentala
si cea de dezvoltare; va creea noioportunitati de angajare pentru
institutul nostru. Oportunitatile provin
si de la lansarea noului PNCDI si a PC7
in Uniunea Europeana. Schimbarile care
se produc in societatea romaneasca
creeaza si amenintari, care pot fi
minimizate prin strategii generice,
specifice fiecarui caz.
In acest context, in strategia elaborata
de institut pe perioada 2006 – 2013,
activitatile de cercetare ce se vordesfasura in domeniul ingineriei
electrice trebuie sa contribuie la:
- atingerea nivelului de
compatibilitate și competitivitate
necesar pentru integrarea deplină
în aria europeană de cercetare;
- participări la Programul CDT
Cadru 7 al Uniunii Europene
pentru perioada 2007-2013;
- dezvoltarea unui mediu social,
economic, dinamic și competitiv,orientat spre domeniile de înaltă
tehnologie, capabil de a
răspunde cerinţelor strategice de
dezvoltare pe termen lung, în
contextul economiei globalizate.
Ceea ce caracterizeaza astazi INCDIE
ICPE-CA este atentia acordata
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 15/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 11
Scurta prezentare a institutului
cercetarii fundamentale si aplicative si
dezvoltarii, cu un accent special pus pe
cercetarea si caracterizarea de
materiale, motorul dezvoltarii durabile a
societatii.
Principalele activitati cuprind: cercetare fundamentala si
aplicativă in sectorul ingineriei
electrice;
inginerie, probe, masuratori,
expertize in laborator, in statii
pilot si pe teren;
dezvoltare tehnologica in
domeniul valorificarii, procesarii
deseurilor industriale și reabilitarii
ecologice;
elaborare de normative tehnice si
economice de interes national
privind asigurarea cerintelor
fundamentale in domeniul
ingineriei electrice;
elaborare de strategii, asistenta
tehnica si consultanta in domeniul
ingineriei electrice;
informare, documentare si
pregatire de personal in domeniul
ingineriei electrice.
Principalele grupuri de cercetare din
cadrul INCDIE ICPE–CA sunt axate pe
urmatoarele domenii de interes:
♦ Materiale Metalice
Multifunctionale
♦ Materiale Carbonice Avansate
♦ Materiale Magnetice, Micro si
Nanostructurate
♦ Gazohidrodinamica
♦ Materiale Ceramice Avansate
♦ Materiale Polimerice
♦ Materiale Dielectrice si
Feroelectrice
♦ Surse Noi de Energie
♦ Inginerie Electromecanică
♦ Electrotehnologii
♦ Vibratii si Echilibrari Dinamice
♦ Biologie
♦ Caracterizari si Incercari
Materiale si Produse pentru
Inginerie Electrica
♦ Compatibilitate
Bioelectromagnetica
♦ Evaluarea Comportării Termice a
Produselor și Materialelor prin
Analiza Termica
♦ Compatibilitate Electromagnetică
– Cameră Anehoică
♦ Incercari pentru micro si
nanoelectromecanica
♦ Procesare Sisteme
Microelectromecanice
♦ Certificarea Sistemului de
Management Integrat Calitate-
Mediu
♦
Consultante, expertize in
asigurarea protectiei proprietatii
industriale prin brevete, marci,
desene si modele industriale
Din 2005 INCDIE ICPE-CA activeaza
prin reprezentantii sai ca membri in
cadrul platformelor europene (EuMaT –
Steering Committee; H 2&Fuel Cell –
Mirror Group; Manufuture (membru) si
nationale (Platforma EuMaT in
Romania; Grupul National de ReflexieEuMaT ; Platforma de hidrogen si Celule
de Combustie din Romania si Alianta
pentru hidrogen si celule de
combustie), contribuind astfel la
armonizarea politicilor de cercetare
romanesti cu cele europene.
Personal atestat INCDIE ICPE-CA in anul 2008
ACS
22
CS
20
CP III
19
CP II
10
CP I
25
IDT III
1
IDT II
7
IDT I
16
Fig. 1
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 16/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200812
Scurta prezentare a institutului
42
30
28
2
43
32
31
8
46
43
37
10
40
55
42
10
Evolutia structurii de personal cu studii superioare
Masteranzi
Doctoranzi
Doctori in stiinte
Rest personal custudii superioare
200720062005 2008
Fig. 2
Personalul institutului in anul 2008, asa
cum se poate observa si din graficul de
mai sus (fig. 1 si 2), este compus din
specialisti de inalta clasa care au un
inalt potential de asimilare a ultimelor
tehnologii in domeniu si de adaptarepermanenta la cerintele pietei. Astfel,
in proportie de cca. 69% din cei 213
salariati sunt cu studii superioare, 55
sunt doctori, 42 sunt doctoranzi avand
specializari destul de diverse (fizica,
chimie, electrotehnica, metalurgie,
mecanica, biologie) si 10 sunt
masteranzi; personalul cuprinde atat
cercetatori cu vechime, cat si personal
tanar nou-angajat.
Finantarea activitatilor sale esterealizata in principal prin Programele
Nationale de Cercetare-Dezvoltare,
Programul Cercetare de Excelenta, dar
si in cadrul unor granturi si proiecte
finantate din programele UE.
Evolutia cifrei de afaceri pe ultimii patru
ani (fig. 3) evidentiaza dezvoltarea
dinamica a institutului.
10.282.158 lei
15.845.160 lei
25.679.567 lei
36.685.823 lei
0
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
35000000
40000000
Evolutia cifrei de afaceri 2005-2008
2005 200820072006
Fig. 3
Cresterea volumului de investitii, atat
din surse proprii si atrase, cat si din
surse bugetare, asa cum este ea
prezentata in fig. 4, a permis
institutului si personalului sau de
cercetare, pe de o parte, abordarea de
noi directii de cercetare, iar pe de altaparte, cresterea calitatii actului de
cercetare.
Fig. 4
Activitati si contracte in derulare:
Cercetare fundamentala si aplicativa in
cadrul Programului Cercetare de
Excelenta si Planul National de
Cercetare-Dezvoltare II, dar si in cadrul
unor granturi si proiecte finantate din
programele UE, astfel:
o
43 proiecte in coordonare si 96 proiecte ca parteneri din cadrul
Programului de Cercetare de
Excelenta si Planul National de C-D-I
II;
o 2 granturi de cercetare;
o 13 proiecte internationale, din
care:
- 10 proiecte de colaborare
internationala (1 proiect COST, 9
colaborari bilaterale cu Italia,
Germania, China, Federatia Rusa,
Iran, Elvetia);
- 1 proiect in cadrul FP6-2004-
ACC-SSA-2 “Strengthening of
the RDI potential for advanced
materials and composites to
enhance the performance of the
electrical industry ”;
3.424.601 lei
6.614.344 lei
9.360.477 lei
15.622.289 lei
Evolutia dotarilor in perioada 2005-2008
2005 2006 2007 2008
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 17/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 13
Scurta prezentare a institutului
- 1 proiect in cadrul FP7-2007-
REGPOT 206119 “Promotion of
Competence to Up-Grade the
RTD Potential in Science and
Technology”
- 1 proiect in cadrul
Competitiveness & InovationFramework Programme
ENT/CIP/07/0001a “Business
Innovation Support Network
Transylvania”
Cercetare aplicata in domeniul
protectiei mediului;
Valorificarea rezultatelor cercetarii si a
brevetelor prin intermedierea
transferurilor tehnologice, a vanzarilor
de licenta (in cadrul Centrului de
Transfer Tehnologic CTT – ICPE-CA);
Valorificarea rezultatelor cercetarii prin
dezvoltarea de spin-off-uri:
S.C. ROMNEOMAG S.R.L.;
Sprijin logistic si tehnic pentru
incubarea si dezvoltarea de afaceri (prin
IMM-uri) in domeniul ingineriei electrice
prin oficiul de incubare – ITA ECOMAT
ICPE-CA – sediul in orasul Sf.
Gheorghe;
Executia in serie mica a unei game
largi de materiale procesate sub diverse
forme si marimi, la solicitarea clientului;
Executia in serie mica a unor aplicatii
complexe: senzori, actuatori, cuplaje
magnetice, traductori, echipamente
specifice destinate combaterii coroziunii
electrochimice, standuri / sisteme de
monitorizare, verificare si control
pentru parametrii electrici si de mediu;
Aplicare proceduri de depunere
straturi subtiri in vid;
Aplicare proceduri de schimbari
structurale prin durificara suprafetelor
metalice cu fascicul de electroni; Caracterizari si incercari materiale in
laboratoare acreditate RENAR;
Consultanta in domeniul proprietatii
intelectuale;
Import-Export;
Cooperare internationala;
Organizare de manifestari stiintifice,
targuri si expozitii;
Atestare.
Cercetari concretizate prin materiale,
produse, aparate si tehnologii:
materiale metalice multifunctionale:
AgW, AgNi, AgCdO, AgC, AgNiC,
AgSnO2, WCu, WniCu;
materiale compozite pentru stocarea
hidrogenului de tipul Fe-Ti, LaNi5, Mg-
Ni, Zr-Ni,
materiale pentru constructia celulelor
de combustie de tip PEM si SOFC;
materiale magnetic moi sinterizate
din Fe, FeNi, FeCo, FeP, FeSi,aglomerate din Fe-liant
materiale carbonice avansate:
compozite granulare C/C; materiale
compozite granulare C/metal, grafit
expandat; compozite C/ceramica
materiale magnetice, micro si
nanostructurate: NdFeB sinterizat
utilizabil pana la 200°C si aglomerat;
AlNiCo cu camp coercitiv scazut,
mediu, inalt, izotrope si anizotrope, de
inalta energie magnetica; otelurimagnetice industriale; compozite
nanostructurate; supraconductori
ceramici cu temperatura de tranzitie
ridicata; ecrane si filtre din materiale
magnetice compozite pentru radiatii
electromagnetice neionizante;
magnetorezistenta gigantica (MRG);
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 18/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200814
Scurta prezentare a institutului
materiale ceramice avansate:
steatitica; cordieritica;
superaluminoasa; electroconductoare;
pe baza de ZnO; biocompatibile; oxid-
neoxid; neoxidica; compozite ceramice;
materiale dielectrice si feroelectrice:
substrate piezoceramice; materialepiezoelectrice; materiale dielectrice;
inginerie electromecanică: senzori de
gaze; actuatori electromecanici,
piezoelectrici, magnetostrictivi,
generatoare electrice de 5 kW pentru
surse noi de energie;
straturi subtiri in domeniul 0,1 – 5
m privind aplicatiile de depunere ale
straturilor subtiri decorative;
depuneri straturi subtiri si dure
lubrefiante si rezistente la uzura; depuneri straturi subtiri anticorozive;
materiale cu schimbari structurale la
suprafata metalelor in general calibile;
tehnologii electrochimice si protectii
anticorozive active: dispozitiv de
electroprotectie a structurilor metalice
care functioneaza in medii explozive
(DES); dispozitiv de protectie a
cablurilor electrice subterane de medie
si inalta tensiune (DPC); dispozitiv de
electroprotectie si decuplare electrica(DPS 150Z);
tehnici si tehnologii de analiza,
dignostic industrial si control al
vibratiilor: masini de echilibrat dinamic
in 1 sau 2 plane; aparatura de masura
si control a vibratiilor; traductoare
piezoelectrice si inductive de vibratii ;
standuri computerizate pentru
masurarea caracteristicilor principale
ale motoarelor cu explozie, motoare
electrice;
materiale polimerice procesate prin
iradiere si fenomene de luminescenta:
realizarea de aparatura adecvata;
procedee originale de reciclare a unor
deseuri: recuperarea deseurilor
tehnologice;
fitocompusi obtinuti prin extractie de
plante cu rol de antioxidanti, antirad si
antitumoral.
Tehnologii si servicii oferite:
♦ tehnologii de realizare a materialelor
electrotehnice rezultate din procesul decercetare;
♦ asistenta tehnica si transfer
tehnologic al rezultatelor cercetarii;
♦ recuperarea deseurilor metalice fin
granulate;
♦ conceptie sisteme complexe de
protectie anticoroziva activa;
♦ solutii tehnice in optimizarea
energetica in domeniul tehnologiilor
electrochimice;
♦
studii de agresivitate coroziva asolului;
♦ studii experimentale asupra
proprietaţilor materialelor la temperaturi
extreme;
♦ studii asupra aplicatiilor medicale si
industriale ale utilizarii temperaturilor
joase;
♦ obtinerea si caracterizarea unor
materiale noi;
♦ masuratori de compatiblitate electro
si bioelectromagnetica;♦
evaluarea comportării termice a
produselor și materialelor;
♦ laborator de analiza si certificare a
materialelor;
♦ incercari pentru micro si
nanoelectromecanica;
♦ procesare sisteme
microelectromecanice;
♦ certificarea sistemului de
management integrat calitate-mediu;
♦
consultante, expertize in asigurareaprotectiei proprietatii industriale prin
brevete, marci, desene si modele
industriale.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 19/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 15
Scurta prezentare a institutului
Calitatea produselor este garantata prin
aplicarea unor proceduri de fabricatie
impuse de sistemele de asigurare a
calitatii SR EN ISO 9001, cat si a
standardelor ce vizeaza cerintele de
respectare a mediului SR EN ISO
14001. In acest sens, ca urmare a grijiifata de om si mediu, INCDIE ICPE-CA
este in curs de implementare a
managementului sanatatii si securitatii
ocupationale (conform standard
OHSAS 18001).
Pe langa activitatea de cercetare si
dezvoltare angajata in proiectele de
cercetare sau in sfera serviciilor,
institutul, pentru a-si creste vizibilitatea
nationala si internationala, a organizat omasa rotunda, patru workshop-uri, opt
conferinte si doua seminarii:
• Masa rotunda ”Cercetari si rezultate in
domeniul materialelor multifunctionale
avansate dopate cu nanoparticule de
argint”, 01.07.2008, cu prezentarea
lucrarii cu titlul: „Solutii coloidale de argint
obtinute electrochimic, cu activitate
antibacteriana”, Sediul INCDIE ICPE-CA,
Splaiul Unirii nr. 313, sector 3, 030138
Bucuresti, Sala de Conferinte , etaj III,
Corp M, Bucuresti
• Workshop „Compatibilitate bio-
electromagnetica: metode de caracterizare
si materiale de protectie”, Curtea de Arges,
22 – 24 Mai 2008
• URB-CORR 7th International Conference
„Study and control of corrosion in the
perspective of sustainable development of
urban distribution grids”, Baile Felix, 25 –
27 iunie 2008
•
Workshop international „Compatibilitate
Electromagnetica”, Predeal, 19 – 21
septembrie 2008
• Conferinta Internationala ECOMAT 2008
– Ecological Materials and Technologies,
Bucuresti, 25 – 26 septembrie 2008
• Seminar “Istoria Electrotehnicii
Romanesti”, Bucuresti, 3 octombrie 2008
• Seminar “Metode de Investigatie si
Masurare in MEMS si NEMS”, Bucuresti,
24 octombrie 2008
• Conferinta Internationala “Materials for
Electrical Engineering” - MmdE, editia a VII-
a, Bucuresti, 16 – 18 iunie 2008
• Organizator Academia Română - Secţia de
Știinţe Chimice - Comisia de Analiză
Termica si Calorimetrie, „Lucrarile celui de-
al 18-lea Simpozion Anual de comunicari
știinţifice”, Bucuresti, 15 februarie 2008
• Sesiunea Stiintifica “Stiinte aplicate in
studiul mediului inconjurator si
materialelor", Targoviste, 5 - 6 iunie 2008
• Conferinta “Diaspora in Cercetarea
Stiintifica Romaneasca”, Bucuresti, 17 –
19 septembrie 2008
• Workshop Materiale avansate pentru
tehnologii energetice alternative. Energia
bazata pe hidrogen - solutie viabila pentru
includerea in proiectul de strategie
energetica a Romaniei pe perioada 2007 -
2020?, Bucuresti, 17 – 18 septembrie
2008
• Workshop Mediul, energia si tehnologiile
curate in obtinerea materialelor si
produselor electrice avansate, Bucuresti ,
17 – 18 septembrie 2008
• ICATE 2008 - 9-th International
Conference on Applied and Theoretical
Electricity, SCC11 - 11-th Symposium on
Cryoelectrotechnics and Cryogenics,
Craiova, 9 – 11 octombrie 2008
• Conferinta Nationala Surse Noi si
Regenerabile de Energie (CNSNRE),
Bucuresti - Academia Romana, Aula
I.H.Radulescu, 23-25 octombrie 2008.
Institutul a mai participat la unsprezece
targuri si expozitii internationale si zecetarguri si expozitii nationale:
• Targ Tehnic International de Materiale
Compozite, Teheran – Iran, 12 –
15.02.2008
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 20/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200816
Scurta prezentare a institutului
• Al ”36-lea Salon International al
Inventiilor, Tehnicilor si Produselor Noi”,
Geneva – Elvetia, 2 – 6 aprilie 2008
• Targul Industrial International HANNOVER
MESSE – Germania, Hanovra – Germania,
21 – 24 aprilie 2008
• Targul IRAN OIL SHOW, Teheran – Iran,
16 – 20.04.2008
• Al patrulea Salon European al Cercetării și
Inovării de la Paris – FRANŢA, Paris –
Franta, 5 – 7 iunie 2008
• Salonul International al Inventatorilor din
Croatia – ARCA, Zagreb – Croatia, 11 - 16
septembrie 2008
• Teheran International Industry Fair (TIIF),
Teheran – Iran, 6 – 9 octombrie 2008
•
A XII-a editie a Salonului International de
Inventii, Cercetare Stiintifica si Tehnologii
Noi INVENTIKA 2008, Complexul
Expozitional ROMEXPO – Bucuresti, 7 –
11 oct 2008
• Salonul Cercetarii 2008, Complexul
Expozitional ROMEXPO – Bucuresti, 7 –
11 octombrie 2008
• International Invention Fair Kuwait 2008,
Kuwait – Irak, 9 – 13.11.2008
•
Targul International ELECTRONICA 2008,Munchen – Germania,. 11 – 14.11.2008
• A 57-a editie a Concursului International
Bruxelles – EUREKA, Bruxelles – Belgia, 13
– 15.11.2008
• Salonului International de Inventica “PRO
INVENT ”, din cadrul Targului International
Tehnic, 1 - 4 aprilie 2008, Cluj Napoca
• Salonul Regional al Cercetarii, 23 – 25
aprilie 2008, Slobozia
• Salonul Regional al Cercetarii, 8 - 10 mai
2008, Galati
• Salonul Regional al Cercetarii, 15 – 17
mai 2008, Brasov
• Salonul Regional al Cercetarii, 26 – 28
iunie 2008, Timisoara
• A 2-a editie a Salonului Regional al
Cercetarii, 27 august – 31 august 2008,
Alexandria
• Salonul Regional al Cercetarii, 12 – 14
nov. 2008, Calimanesti – Caciulata
•
Salonul Regional al Cercetarii, 20 – 23nov. 2008, Bacau
• Caravana Inovarii
Proiect initiat de Autoritatea Nationala
pentru Cercetare Stiintifica (ANCS) avand
ca scop sustinerea cresterii competitivitatii
companiilor romanesti utilizand rezultatele
cercetarii nationale.
Traseul caravanei la care a participat
INCDIE ICPE-CA:
Regiunea 1 NE – Bacau, Piatra-Neamt, Iasi;
Regiunea 2 SE – Tulcea, Braila;Regiunea 3 Sud – Calarasi, Slobozia,
Vilcele, Pitesti, Alexandria;
Regiunea 4 SV – Craiova.
Regiunea 5 Vest – Timisoara, Arad,
Curtici;
Regiunea 6 NV – Oradea, Cluj-Napoca;
Regiunea 7 Centru – Brasov, Sf. Gheorghe;
Cateva dintre rezultatele INCDIE ICPE-CA
au fost si premiate:
Medalie de Aur la Salonul International de
Inventii, Geneva 2008 pentru inventia„Compozite pe baza de Fe-Cu pentru
magneti anizotropi si procedeu de
obtinere”, autori: Kappel W., Romalo D.,
Codescu M.M., Stancu N., Pintea J., Filoti
G., Kuncser V., Valeanu C., Tolea F.,
Schinteie G.
Medalie de argint la Salonul International
de Inventii, Geneva 2008 pentru inventia “
Procedeu si dispozitiv de echilibrare
dinamica cu cuplaj si sustentatie
magnetica”, autori: Kappel W., Mihaiescu
M., Ilie C., Lipcinski D., Vasile I.
Medalie de bronz la Salonul International
de Inventii, Geneva 2008 pentru inventia
“Micromotor piezoelectric rotativ” , autori:
Ignat M., Zarnescu C.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 21/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 17
Scurta prezentare a institutului
Medalie de Aur la Salonul de Inventii ARCA
2008 – Zagreb, Croatia pentru inventia
“Procedeu ecologic de obtinere a unor
solutii coloidale de argint ”, autori: Petica
A, Gavriliu St, Buruntia N.
Premiul special la International Invention
Fair Kuwait 2008, Kuwait – Irak, 9 –13.11.2008, pentru inventia „Dispozitiv cu
magneti permanenti pentru tratarea
magnetica a fluidelor vehiculate prin
conducte” , autori: Kappel W., Mihaiescu
M.
Medalie de aur si argint la International
Invention Fair Kuwait 2008, Kuwait – Irak,
9 – 13.11.2008, pentru inventia „Lagar
magnetic cu supraconductor ceramic”,
autori: Puflea I., Macamete E.
Medalie de aur la Salonul International deInventii – EUREKA, Bruxelles, 13 –
15.11.2008, pentru inventia
„Nanoacoperiri ecologice antimicrobiene” ,
autori: Gavriliu St., Lungu M., Ciocanete A.
Medalie de argint la Salonul International
de Inventii – EUREKA, Bruxelles, 13 –
15.11.2008, pentru inventia „ Amestecuri
de pulberi de argint-oxizi metalici pentru
materiale conductoare si procedeu de
obtinere a acestora” , autori: Gavriliu St.,
Lungu M.,
Medalie de argint la Salonul Internationalde Inventii – EUREKA, Bruxelles, 13 –
15.11.2008, pentru inventia „Procedeu si
dispozitiv de echilibrare dinamica cu cuplaj
si sustentatie magnetica” , autori: Kappel
W., Mihaiescu M., Ilie C., Lipcinski D.,
Vasile I.
Medalie de argint la Salonul International
de Inventii – EUREKA, Bruxelles, 13 –
15.11.2008, pentru inventia „Micromotor
piezoelectric rotativ” , autori: Ignat M.,
Zarnescu G.
Diploma de Excelenta si medalia de argint
la Salonul International de Inventica PRO
INVENT editia a VI-a, 2008, Cluj-Napoca,
România, pentru propunere brevet, dosar
OSIM nr. A/00098 din 6.02.2008 -
Amestecuri de pulberi din argint-oxizi
metalici pentru materiale conductoare și
procedeu de obţinere a acestora, Autori: S.
Gavriliu, M. Lungu
Diploma de participare la Salonul Regional
al Cercetarii 2008 – Slobozia
Diploma de excelenta la Salonul Regional al
Cercetarii 2008 – Timisoara
Diploma cu Medalie de Bronz la a XII-a
editie a Salonului internaţional de inventii si
tehnologii noi - INVENTIKA, Editia a XII-a,
Bucuresti, 7 - 11.10.2008, pentru inventia
nr. A/00098 din 6.02.2008, Amestecuri
de pulberi din argint-oxizi metalici pentru
materiale conductoare și procedeu de
obţinere a acestora, autori: S. Gavriliu, M.
Lungu
Diploma cu Medalie de Aur la a XII-a editie
a Salonului internaţional de inventii si
tehnologii noi - INVENTIKA, Editia a XII-a,Bucuresti, 7 - 11.10.2008, pentru inventia
nr. A/0034 din 18.04.2008, Procedeu
ecologic de obtinere a unor solutii coloidale
de argint , autori: A. Petica, S. Gavriliu,
N. Buruntia
Diploma cu Medalie de Aur la a XII-a editie
a Salonului International de Inventii,
Cercetare Stiintifica si Tehnologii Noi
INVENTIKA 2008, 7 – 11 octombrie
2008, pentru inventia Procedeu si
dispozitiv de echilibrare dinamica cu cuplaj
si sustentatie magnetica, autori:W. Kappel, M. Mihaiescu, C. Ilie,
D. Lipcinski, I. Vasile
Diploma cu Medalie de Aur la a XII-a editie
a Salonului International de Inventii,
Cercetare Stiintifica si Tehnologii Noi
INVENTIKA 2008, 7 – 11 octombrie 2008,
pentru inventia Micromotor piezoelectric
rotativ, autori: M. Ignat, G. Zarnescu
Diploma cu Medalie de Aur la a XII-a editie
a Salonului International de Inventii,
Cercetare Stiintifica si Tehnologii NoiINVENTIKA 2008, 7 – 11 octombrie 2008,
pentru inventia Dispozitiv dublu limitator de
supratensiuni tranzitorii de mare putere si
procedeu de realizare, autori: I. Lingvay,
C. Lingvay
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 22/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200818
Scurta prezentare a institutului
Diploma cu Medalie de Argint la a XII-a
editie a Salonului International de Inventii,
Cercetare Stiintifica si Tehnologii Noi
INVENTIKA 2008, 7 – 11 octombrie 2008,
pentru inventia Senzor electrochimic pentru
detectia gazelor toxice, autori: G. Telipan,
M. IgnatDiploma cu Medalie de Argint la a XII-a
editie a Salonului International de Inventii,
Cercetare Stiintifica si Tehnologii Noi
INVENTIKA 2008, 7 – 11 octombrie 2008,
pentru inventia Microzensor
magnetorezistiv de rotatie, autori:
J. Neamtu, M. Volmer
Placheta Excelenta in Cercetare –
Bucuresti, Premiul pentru cea mai
eficienta promovare a rezultatelor
cercetarii – INCDIE ICPE-CA
Placheta Excelenta in Cercetare –
Bucuresti, Premiul pentru entitati de
informare si transfer tehnologic - Centrul
de Transfer Tehnologic ICPE-CA
Trofeul Creativitatii acordat de Camera de
Comert si Industrie a Municipiului
Bucuresti, Se acorda institutului INCDIE
ICPE-CA Locul II
Top Sector 3, Se acorda institutului
INCDIE ICPE-CA Locul I
Top Bucuresti, Se acorda institutului
INCDIE ICPE-CA Locul V
Salonul Regional al Cercetarii Bacau, Se
acorda institutului INCDIE ICPE-CA
Diploma de excelenta
Asociatia de Standardizare din Romania,
Se acorda institutului INCDIE ICPE-CA
Diploma de onoare
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 23/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
19
Materiale
multifunctionale cu
aplicatii in inginerie
electrica
Biomateriale
Energie
Mediu
Aplicatii in inginerie
electrica
Servicii
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 24/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
20
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 25/208
Materiale
multifunctionale cu
aplicatii in inginerieelectrica
te r i a l e
te r i a l e
te r i a l e
m u
l t i f u n c t i o n a l e
m u
l t i f u n c t i o n a l e
m u
l t i f u n c t i o n a l e c
u
c
u
c
u
a p l i c a t i i
a p l i c a t i i
a p l i c a t i i i n i n i n
ne
r i e
in e r i e
ne
r i e e l e c t r i c a
e l e c t r i c a
e l e c t r i c a
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 26/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200822
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Metoda experimentala pentru studiul
materialelor cu proprietati magnetice
prin efect magneto-optic KERR
ABSTRACT PROIECT
Cunoașterea microstructuriimagnetice a unui material este
esenţială pentru definirea
proprietăţilor sale macroscopice
(necesare în aplicaţii tehnice) dar și
pentru crearea unor materiale noi,
având caracteristici de magnetizare
speciale, adaptate unor cerinţe
particulare. De fapt, aceste materiale
„inteligente” nu pot fi realizate fără
cunoașterea aprofundată a
mecanismelor de magnetizaţiereversibilă și ireversibilă: deplasarea
pereţilor de domenii și rotaţia
vectorului magnetizaţie. După cum
se știe, controlul acestor mecanisme
de magnetizare permite „modelarea”
curbelor de magnetizare (inclusiv
ciclurile de histerezis) conform
necesităţilor. Formarea pereţilor de
domenii și dinamica lor - probleme
cu un caracter teoretic fundamental -
sunt cruciale din acest punct de
vedere. Așa după cum se cunoaste,
nu există nici un mijloc de a
predetermina complet și corect prin
calcul microstructura magnetică,
dar, pe de altă parte, pentru
atingerea obiectivelor mai sus
menţionate, este evident că această
microstructură trebuie să fie bine
cunoscută și corelată cu structura
cristalografică a materialului. Se pot
astfel valida și modelele numerice
aflate în expansiune odată cu progresul tehnicii de calcul.
Proiectul este de mare complexitate
atat prin faptul ca isi propune sa
realizeze un dispozitiv de masura
magneto-optic calitativ si cantitativ
de sensibilitate sporita, realizarea de
materiale etalon pentru dispozitivul
experimental, cat si prin faptul ca isi
propune sa studieze si din punct de
vedere teoretico-practic efectele
magneto-optice si procesele de
magnetizare in diferite materiale
magnetic moi. Obiectivul principal al
proiectului este realizarea unui standmagneto-optic, utilizand tehnica
laser, pentru caracterizarea avansata
a materialelor magnetic moi.
Lucrarile propuse a se desfasura in
cadrul acestui proiect vor fi
structurate pentru atingerea de
obiective specifice:
1. Tehnici neconventionale de
caracterizare a unor materiale poli
si monocristaline.
2.
Realizarea unor montaje pentrumasuratori, utilizand surse diferite
de camp magnetic si de lumina
polarizata.
3.
Realizarea de masuratori ale
parametrilor magnetici folosind
un sistem magneto-optic cu sursa
de lumina plan polarizata.
4.
Analiza comparata a rezultatelor
obtinute prin metode standard si
metode neconventionale.
Personal de cercetare al proiectului
Prof. Wilhelm Kappel – responsabil
proiect, Dr. Fiz. Eros Patroi, Dr. Fiz.
Jenica Neamtu, Dr. Ing. Mirela-Maria
Codescu, Ing. Marius Hondrea, Fiz.
Delia Patroi, Ing. Fiz. Madalina
Negoita, Ing. Fiz. Iulian Iordache,
Ing. Radu Mirea, Tehn. Paul Stean,
Tehn. Adriana Dinu, Tehn. Florentina
Oprea, Tehn. Agripina Nasta
REZULTATE PROIECTCercetarile recente au stabilit ca
teoria relativista a structurii
energetice de benzi, bazata pe teoria
densitatii functionale in aproximatia
densitatii locale de spin, poate fi
aplicata la descrierea fenomenelor
magneto-optice. Acest fapt a fost
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 27/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 23
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
demonstrat in cazul unor numerosi
compusi ai metalelor de tranzitie, ale
caror spectre de efect Kerr magneto-
optic calculate ab initio furnizeaza o
descriere amanuntita a spectrelor
experimentale. O consecinta directa
a aplicabilitatii teoriei benzilor deenergie consta in faptul ca, pe baza
spectrelor MOKE prezise din
calculele ab initio se poate efectua o
inginerie a materialelor cu proprietati
magneto-optice prescrise. Acest
aspect este de o deosebita
importanta tehnologica, de exemplu
pentru realizarea unor materiale
potrivite aplicatiilor de stocare a
datelor pe medii magneto-optice.
Masurarea directa a caracteristicilorsemi-metalice a reprezentat o
dificultate pana de curand. Au fost
utilizate diferite tipuri de sonde,
inclusiv punctiforme. Tehnicile
optice, si in special spectroscopia cu
injectie laser ultra-rapida, pot fi
implementate in masurarea directa a
magnetizarii si in determinarea
structurii de benzi caracteristica
semi-metalelor. Primul pas consta in
detectarea magnetizarii semi-
metalelor prin efectul Kerr
magnetooptic (MOKE).
Dispozitivul experimental:
Componentele esentiale ale unui
montaj experimental pentru
masurarea efectului Kerr sunt :
a)
Sursa de lumina
b)
Elemente de polarizare
c)
Modulatori de intensitate sau
de polarizare.
d)
Detector cu sistem de
amplificare.S-a incercat investigarea
microstructurii magnetice si a
proceselor de magnetizare pentru
materiale magnetice moderne fine si
nanocristaline, care se bazeaza pe
observarea microscopica Kerr a
domeniilor. Dependenta marimii
grauntilor de coercitivitate impreuna
cu imagini tipice ale domeniilor este
prezentata in fig. 1. In materialele
macrogranulare caracteristica de
domeniu e determinata de orientarea
suprafetei grauntilor. Influenta din ce
in ce mai mare a limitei domeniuluigrauntelui, odata cu descresterea
dimensiunii grauntilor, e responsabila
de caracteristica 1/D a dependentei
de coercitivitate. Pentru dimensiuni
ale grauntilor de 100 nm,
coercitivitatea prezinta un maxim
care poate fi aplicat pentru
materialele magnetice dure.
Domeniile imobile si neregulate sunt
caracteristice acestui regim. Cu
descresterea mai accentuata amarimii grauntilor, coercitivitatea
descreste drastic cu D6, ducand la
materiale nanocristaline extrem de
moi si in final la materiale amorfe.
Anizotropiile reziduale in competitie
cu anizotropiile macroscopice
controlabile sunt responsabile pentru
caracteristica de domeniu in astfel
de materiale.
Fig. 1. Coercitivitatea ca functie de
dimensiunea particulei (dupa [9]) pentru un
numar de materiale, impreuna cu imaginile
tipice de domeniu
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 28/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200824
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Fig. 2. Sistem de cilindri HALLBACH
(componente si dispozitiv) generator de
camp
Fig. 3. Dispozitiv experimental-
magnetometru MOKE realizat la INCDIE
ICPE-CA
Proceduri pentru alinierea sistemului
optic
Alinierea componentelor optice
o
Se monteaza pe bratul fix al
goniometrului pe calareti dioda
laser si polarizorul, iar pe bratul
mobil analizorul si
fotodetectorul.
o Se pun diafragme cu cercuri
concentrice pe monturile
polarizorului si analizorului
o Se fixeaza unghiul
goniometrului la 00 +20 min.(corectie necesara in cazul
particular).
o Se alimenteaza dioda si se
regleaza pozitia componentelor
astfel incat radiatia emisa de
dioda sa fie centrata pe
diafragme.
Orientarea planelor de transmisie ale
polarizorului si analizorului in planul
de incidenta.
Orientarea planului de transmisie al polarizorului
- se inlatura analizorul din sistem
- se aseaza in suportul de probe o
placa din sticla BK 7 (accesoriu) cu
fata frontala proaspat polisata;
- se roteste dispozitivul de rotire al
polarizorului pana cand pe scala
respectiva se citeste unghiul de 00 ;
- se alimenteaza fotodioda;
- se alimenteaza fotodetectorul
- se aseaza bratul mobil la un unghi
de incidenta ∅ = 56°35’2’’
(unghiul Brewster al sticlei BK7)
unghi citit pe cercul gradat al
goniometrului (66049’14’’ pentru λ
546 nm)
- se stabileste planul de transmisie al
polarizorului la azimut 0° prin
rotirea polarizorului fata de
dispozitivul sau de rotire (care
ramane fix la 0°) pana cand se
obtine semnalul minim la
fotodetector - extinctie ; in aceasta
pozitie planul de transmisie al
polarizorului se afla in planul de
incidenta ;
- se rigidizeaza pozitia polarizorului
fata de dispozitivul de rotire pentru
a se roti solidar cu acesta.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 29/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 25
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
In timpul masuratorilor, pentru a se
evita caderea unui flux intens de
lumina pe fotodioda se recomanda
realizarea conditiei de extinctie mai
intai aproximativ, prin observare
vizuala pe obturatorul fotodiodei.
Apoi se inlatura obturatorul si seaplica treptat tensiune pe fotodioda.
Orientarea planului de transmisie al
analizorului :
• se aseaza bratele goniometrului in
prelungire (0°20 min la discul
gradat al unghiurilor dintre brate)
• se aseaza polarizorul orientat la
pozitia 0° pe discul gradat;
•
se plaseaza dispozitivul de rotire al
analizorului la pozitia 90° pe discul
gradat si se mentine fix in aceastapozitie;
• se roteste analizorul fata de
dipozitivul sau de rotire pana la
obtinerea semnalului minim la
fotomultiplicator; in aceasta pozitie
planele de transmisie ale
polarizorului si analizorului sunt
incrucisate; conditia de extinctie se
realizeaza mai intai aproximativ,
prin observare vizuala pe
obturatorul fotodiodei! •
se rigidizeaza pozitia analizorului
fata de dispozitivul de rotire pentru
a se roti solidar.
Etapele preliminare masuratorilor
Curbele de histerezis se obtin prin
aplicarea unui camp magnetic pe
proba aflata intre polii unui
electromagnet si citirea modificarilor
produse asupra semnalului pe
fotodetector inainte de aplicarea
campului magnetic.Se monteaza proba intre polii
electromagnetului si se urmareste ca
lumina dupa reflexia pe proba sa
cada pe fanta de intrare a
fotodetectorului.
• Se monteaza proba pe un suport
intre polii electromagnetului
• Se monteaza sonda Hall intre polii
electromagnetului
•
Se aseaza bratul mobil al
goniometrului la 900
• Se alimenteaza dioda laser
• Se urmareste ca lumina dupa
reflexia pe proba sa cada pe fanta
de intrare a fotodetectorului
•
Se roteste analizorul astfel incat sa
se realizeze o pata luminoasa pe
capatul fotomultiplicatorului de
dimensiuni minime
• Se indeparteaza ecranul din capatul
fotomultiplicatorului
• Se regleaza pozitia polarizorului si
analizorului astfel incat sa se obtina
un semnal minim de la
fotodetector. •
Se regleaza tensiunea de referinta
de la sursa DC care alimenteaza
fotomultiplicatorul. OBSERVATIE:
Tensiunea de referinta va ramane
constanta in timpul masurarilor.
• Se alimenteaza calculatorul si se
alege programul de inregistrare a
valorilor experimentale primite de la
fotomultiplicator
• Se alimenteaza electromagnetul
Principii generale de operare- Se stinge sursa de lumina din
camera si se mentine o lumina
slaba de fond
- Polarizorul se obtureaza cu un
ecran timp de 10 – 15 sec. si se
inregistreaza tensiunea la iesirea
fotomultiplicatorului cand
electromagnetul nu este alimentat.
- Se stabileste prin rotirea
analizorului semnal minim pe
fotodetectorSe aplica treptat tensiune pe
electromagnet si se inregistreaza
automat in calculator valorile
semnalului pe fotodetector.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX - RELANSIN,
contract 33 / 2005 (4182 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 30/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 26
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale multifunctionale avansate
dopate cu nanoparticule de argint
Obiectivul principal: Elaborarea unor
noi compozite cu matrice organica
dopate cu nanoparticule de argint,
avand proprietatielectrice/antimicrobiene cu largi
aplicatii in ingineria electrica,
medicina si bunuri de larg consum.
ABSTRACT PROIECT
Proiectul are urmatoarele obiective:
- elaborarea prin metode chimice si
electrochimice a unor solutii
coloidale de argint, stabile si
compatibile cu matricele polimerice
organice de poliuretan, celuloza,rasini acrilostirenice si epoxidice;
- elaborarea metodelor de obtinere a
noilor materiale compozite;
- elaborarea de modele
demonstrative si caracterizarea
acestora din punct de vedere chimic,
fizic si al activitatii antimicrobiene.
Contributiile stiintifice ale proiectului
sunt urmatoarele:
• imbogatirea cunostintelor privind
fenomenele de interfata dinsistemele particule coloidale-mediu
de disperse;
• determinarea dimensiunilor critice
ale nanoparticulelor si a
concentratiilor solutiilor coloidale
de argint la care se realizeaza
activitatatea antibacteriana si
antifungica
Proiectul cuprinde urmatoarele
etape:
- realizarea bazelor stiintifice sitehnice ale proiectului;
- experimentarea si caracterizarea
noilor materiale compozite;
- obtinerea probelor de test si studii
de caz asupra noilor materiale;
- elaborarea de modele
demonstrative si demonstrarea
functionalitatii acestora.
Personal de cercetare al proiectului:
Dr. Chim. Gavriliu Stefania –
responsabil proiect, Prof. Dr. Kappel
Wilhelm, Dr. Ing. Enescu Elena, Ing.
Lungu Magdalena, Chim. Petica
Aurora, Dr. Ing. Lucaci Mariana,
Chim. Lungu Paula, Biolog BuruntiaNicoleta, Biolog Groza Claudia, Dr.
Ing. Tsakiris Violeta, Fiz. Leonat
Lucia, Ing. Chim. Bratulescu
Alexandra.
REZULTATE PROIECT
1. Modele demonstrative de solutii
coloidale de Ag, obtinute chimic
(Fig.1);
2. Modele demonstrative de solutii
coloidale de Ag, obtinuteelectrochimic (Fig.2), Propunere de
brevet OSIM, Ro Nr.
A/00304/18.04.2008;
3. Modele demonstrative de
nanoAg/MeO (MeO = TiO2, ZnO,
SnO2) (Fig.3), Propunere de brevet
OSIM, Ro Nr A/00098/06.02.2008;
4. Model demonstrativ de pulbere
nanoAg/ Ag microcristalin paste
conductive (Fig.4);
5. Model demonstrativ de membrana
microporoasa din poliuretan dopat cu
nanoAg pentru ingineria tisulara
(Fig.5);
6. Model demonstrativ de membrana
microporoasa din gelatina dopata cu
nanoAg pentru ingineria tisulara
(Fig.6)
7. Model demonstrativ de gel din
poliuretan dopat cu nanoAg pentru
tratamentul afectiunilor pielii (Fig.7);
8. Modele demonstrative de filme
din celuloza dopata cu nanoAg cuactiune antimicrobiana (Fig.8);
9. Modele demonstrative de
materiale de acoperire sub forma de
vopsele dopate cu nanoAg cu
actiune antimicrobiana (Fig.9);
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 31/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 27
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
10. Modele demonstrative de
materiale conductive electric pe baza
de argint (Fig.10).
Studiile de caz in vitro si in vivo,
testele antimicrobiene si de
biocompatibilitate/ testele electrice
au dovedit bune activitatibiologice/proprietati electrice ale
modelelor testate.
Fig.1. Solutii coloidale de Ag chimice
Fig.2. Solutii coloidale de Ag electrochimice
Fig. 3. Pulberi compozite din nanoAg/MeO
Fig. 4. Pulberi compozite din nanoAg/Ag
microcristalin sub forma de fulgi
Fig. 5. Membrana microporoasa din
poliuretan dopat cu NanoAg
Fig.6. Membrana microporoasadin gelatina dopata cu nanoAg
Fig.7. Gel dopat cu nanoAg pentru piele
Fig.8. Film de celuloza dopata cu
nanoA, cu activitate antimicrobiana
Fig. 9. Vopsea dopata cu nanoAg
a) b)
Fig. 10. Materiale conductive electric cu
nanoAg: a) contacte electrice, b) pasta
conductiva reticulata
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX – MATNANTECH,
contract 4181 / 2005.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 32/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200828
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Microsisteme de multistraturi
magnetice cu efect de magneto-
rezistenta gigantica (GMR) si
tunelare dependenta de spin (TMR)
pentru spintronică
ABSTRACT PROIECT
In acest proiect s-a urmarit:
Evaluarea principiilor și soluţiilor
tehnice de realizare a materialelor
semiconductoare, feromagnetice,
antiferomagnetice și diamagnetice
componente ale Microsistemelor cu
Magnetorezistenţă Gigantică (GMR)
și Tunelare dependentă de spin
(TMR);
Definirea și integrareaechipamentelor și procedeelor de
sinteză straturi subţiri feromagnetice
și nemagnetice și a structurilor
multistrat cu GMR, TMR și
semiconductori diluaţi magnetici
(DMS);
Definirea și integrarea
metodelor/echipamentelor de măsură
electrică, magnetică și caracterizare
structurală, microstructurală a
straturilor subţiri feromagnetice și
nemagnetice și a structurilor
multistrat cu GMR sau TMR și DMS;
Proiectarea și elaborarea
modelelor experimentale de
Microsistem Multistrat: tip GMR,
TMR, Valvă de Spin.
Formarea platformei de
măsurători complexe pentru
caracterizarea structurilor
demonstratorii: microcip multistrat
de tipul GMR (SV), TMR, DMS
Elaborarea microsistemelordemonstratoare de tipul GMR, SV,
TMR, DMS pentru spintronică.
Publicare naţională și internaţională
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Jenica Neamtu – director proiect, Prof.
Dr. Wilhelm Kappel, Fiz. Silvia Hodorogea,
Dr. Ing. Teodora Malaeru, Dr. Ing. Gabriela
Georgescu, Dr. Ing. Jana Pintea, Ing.
Cristian Morari, Dr. Fiz. Eros Patroi, Fiz.
Delia Patroi, Ing. Ionut Balan, Ec.
Florentina Gavrila
REZULTATE PROIECT S-a realizat o varianta optimizata de
structura tipica GMR pe un substrat de
Si, dupa cum urmeaza: structura a fost
realizata in absenta buffer-ului.
Deasupra structurii s-au depus in
grosime de 70 nm electrozi de contact
din Au (fig.1).
Fig. 1. Nanostructura GMR
0 50 100 150 200 250 300 350
-0.04
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
U / I ( Ω
)
θ (grade)
200 Oe, Py
500 Oe, Py 500 Oe, ML
Fig. 2. Valorile de semnal Hall planar pentru
un senzor de rotaţie de formă pătrată
realizat din (a) Ni 80 Fe20 , acronim Py și (b) un
ML Ni 80 Fe20 /Cu/Ni 80 Fe20
Au fost efectuate caracterizari
magnetice si electrice fig.2 si fig.3
Caracteristicile I-V au fost masurate cu
un electrometru Keithley 4587,
interfatat cu calculatorul. Rezultatele
masuratorilor sunt reprezentate: in fig. 3
pentru electrozi de Fe de 100nm
grosime
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 33/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 29
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Fig. 3. Caracteristici I-V pentru electrozi de
100 nm grosime in plot logaritmic
Pentru a obţine straturi în care să
poată fi pus în evidenţă efectul GMR,
am propus utilizarea unor straturi subţiri
granulare dintr-un aliaj feromagnetic de
Co-Ni, în care azotul introdus ca
impuritate să controleze granulaţiafilmelor permiţând astfel monitorizarea
caracteristicilor electrice și magnetice.
Determinările privind
magnetorezistenţa prin tunelare
dependentă de spin in cazul filmelor de
[Co-Ni-N/Al-O] cu structură granulară au
demonstrat că se obţin valori
semnificative (peste 70%) pentru
structurile demonstrator preparate
electrochimic.
Trebuie subliniat ca preocuparea de a
ne alinia la strategia platformelortehnologice este firul calauzitor al
prezentului proiect, consortiul fiind
format din INCDIE ICPE-CA, INFLPR,
INCDFM, UTBv, UAIC, UPB si
INTERnet; s-a lucrat dupa modelul
Platformelor Tehnologice, ceea ce a
condus la:
Formarea platformei tehnologice
si de masurari complexe pentru
caracterizarea structurilor
demonstratorii GMR (SV), TMR,
DMS;
Formarea Retelei de specialisti
recunoscute internaţional, care să
asigure competenţa știinţifică și
tehnică și dotările necesare
dezvoltării domeniului Spintronicii si
racordarea la aria europeană de
cercetare.
Tema proiectului constituie o noutate
pe plan naţional și un domeniu de varf
in cercetarea internaţională care va avea
efecte in următoarele direcţii:
Integrarea cercetării desfășurate
in institute și invăţămant superior
cu activitatea experimentală de
producere de materiale nano și de
folosire a acestora in dispozitivenoi: contribuie astfel la utilizarea
potenţialului uman din cercetarea
academică, la realizarea de
obiective cu finalitate pentru
industrie;
Partenerii industriali (“end users”)
vor fi constituiţi in principal din
industria de semiconductori, micro-
intreprinderi high-tech implicate in
sinteză și caracterizarea
heterostructurilor, ori fabricanţi de
dispozitive cu plasmă care vor
profita, de asemenea, de know-how-ul dezvoltat in cursul evoluţiei
proiectului.
Cerere de brevet “Microsenzor
magnetorezistiv de rotatie”, autori:
Neamtu J., Volmer M.. Acest brevet a
primit medalia de Argint la Salonul
International de Inventii si Tehnologii
noi, INVENTIKA 2008 Bucuresti.
Aplicaţiile cercetărilor propuse in
prezentul proiect vor duce la apariţia de
noi locuri de muncă și oportunităţi de
carieră cu inaltă calificare in domeniulextrem de nou al spintronicii.
Posibilitatea participării la proiecte
FP7; in acest scop, ne propunem
standardizarea metodelor de
caracterizare a nano-materialelor pentru
a ne alinia performanţelor europene.
Proiectul propus are și o latură
ecologică și de impact asupra mediului,
intrucat sinteza noilor clase de materiale
specificate va imbunătăţi, in unele
cazuri, cu mai multe ordine de mărime
performanţele dispozitivelor actuale și
deci va conduce la reducerea cantităţii
de material pentru dispozitivele
electronice sau magneto-electronice.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 69/2005
(4185/2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 34/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200830
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Nanocompozite anizotrope pentru
magneti permanenti de foarte mare
energie magnetica specifica
ABSTRACT PROIECTProiectul a studiat proprietatile fizice
ale materialelor nanocristaline, cu
potentiale aplicatii ca magneti
permanenti anizotropi, de mare
performanta. In particular, in
nanomateriale magnetice, compuse
dintr-o faza cu anizotropie magnetica
pronuntata si faza feromagnetica cu
anizotropie magnetica redusa, adica in
nanocompozite feromagnetice, are loc
durificarea prin forte de schimb a fazeimagnetic moale. Efectul global este o
anizotropie magnetica mai mica a
nanocompozitului, cu o crestere
concomitenta a magnetizatiei de
saturatie - deci si a magnetizatiei
remanente a acestuia. Efectul cresterii
magnetizatiei se reflecta imediat in
densitatea teoretic maxima de energie
magnetica ce se poate obtine cu
astfel de nanocompozite: lananocompozitul Nd 2Fe14B/á-Fe 50/50
izotrop magnetic s-ar putea obtine
peste 200 kJ/m3 si cu un
nanocompozit anizotrop chiar 690
kJ/m3! Sunt valori cu mult mai mari
decit cele maxim previzibile pentru
sistemele cunoscute (de ex. pentru
magnetii NdFeB sinterizati cu ~ 500
kJ/m3 ). Proiectul pleaca de la aceasta
analiza, a obtinut si a studiat astfel de
nanocompozite magnetic anizotrope,durificate prin interactie de schimb,
utilizabile la obtinerea de magneti
permanenti de foarte mare energie
magnetica specifica.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Mirela-Maria Codescu, Fiz. Silvia
Hodorogea, Prof. Dr. Fiz. Wilhelm
Kappel – responsabil proiect, Ing.
Alexandru Iorga, Ing. Eugen Manta,
Ing. Sorina Mitrea, Dr. Fiz. ErosAlexandru Patroi, Fiz. Delia Patroi, Ing.
Nicolae Stancu, Tehn. Florentina
Oprea, Tehn. Agripina Nasta, Tehn.
Paul Stean
REZULTATE PROIECT
S-au obtinut nanocompozite
magnetice Nd2Fe14B/alpha Fe,
durificate prin efect de interactie de
schimb (Fig. 1), pornindu-se de la
benzi de aliaj preparate prin procedeulmelt-spinning (Fig. 2), recristalizate in
diferite conditii de temperatura si
durata de mentinere.
Fig. 1. Nanocompozite magnetice pe baza deNd 2Fe14B/alpha Fe
S-a studiat efectul continutului de Fe,
al parametrilor de procesare
(temperatura, timp) asupra structurii
cristaline (Fig. 3), a tipologiei si
morfologiei nanograuntilor (Fig. 4),
precum si a proprietatilor magnetice
ale nanocompozitelor rezultate (Fig.5).
Fig. 2. Benzi de aliaj pe baza de NdFeB,
preparate prin procedeul melt-spinning
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 35/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 31
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
I n t e n s i t y
( a . u .
)
0
20000
2 θ
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
FeNd2Fe14B
Bulk
Melt-spun ribbons
Heat treated 650 C / 5 min
Nd11Fe83B6
o
Fig. 3. Spectre de difractie raze X obtinute in
cazul aliajului Nd 11Fe83B 6 in stare masiva, sub
forma de benzi si dupa recristalizarea
acestora, timp de 5 min. la 650 oC
Fig. 4. Micrografie AFM a benzilor
recristalizate de aliaj Nd 11Fe83B 6
Microstructura nanocompozitelor
preparate este bifazica, constituita
dintr-o faza magnetic dura: Nd2Fe14B
si o faza magnetic moale, alpha – Fe,
durificata prin efect de interactie deschimb.
-1500 -1000 -500 0 500 1000 1500
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
nd2fe14b+5e,t=5min,temp650grd nd2fe14b+5e,t=5min,temp700grd nd2fe14b+5e,t=5min,temp750grd
J
( T )
H (kA/m)
Fig. 5. Curbe de histerezis pentru
nanocompozitele magnetic izotrope
Nd 11Fe83B 6 , recristalizate timp de 5 min. la
diferite temperaturi
Principalele caracteristici magnetice
obtinute au fost:- inductia remanenta Br = 0,6–0,7 T;
- coercivitatea HcJ = 380-1140 kA/m;
- produsul energetic maxim (BH)max =
50-60 kJ/m3;
- raportul Br/BS > 0,58.
In scopul inducerii anizotropiei
magnetice in precursorii pe baza de
benzi de aliaj NdFeB, a fost proiectata
si realizata o instalatie de deformare
plastica la cald, dotata cu un sistem
de incalzire prevazut cu becuri de
cuart (Fig. 6).
Fig. 6. Instalatia experimentala de deformare
la cald
Probele magnetice au fost pregatite
utilizand dispozitivul Bond (Fig. 7a),
sub forma unor sfere. Anizotropia
magnetica a fost evidentiata prin
trasarea curbelor de histerezis la
diferite unghiuri ale magnetizatiei cu
campul aplicat, utilizand VSM.
a) b)
Fig. 7. Probele sferice NdFeB a) si
dispozitivul Bond de preparare a probelor b)
S-a evidentiat o variatie a
proprietatilor magnetice de cca. 30 %pentru inductia remanenta, de cca. 18
% pentru saturatie si de cca. 5 %
pentru coercivitate.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract nr. 19 / 2005 (4186 /
2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 36/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200832
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale nanocompozite magnetice
pentru diagnosticul tumorilor maligne
cu metoda de rezonanţă magnetică
ABSTRACT PROIECT
Obiectivele proiectului constau in: Evaluarea principiilor și soluţiilor
tehnice de realizare a compozitelor
magnetice funcţionalizate pentru
diagnosticarea tumorilor maligne;
Modele experimentale de
materiale nanogranulare magnetice și
fluide magnetice cu funcţionalizare
in diagnosticul tumorilor maligne;
Stabilirea parametrilor optimi de
sinteză a materialului nanogranular
compozit magnetic, corelare cu proprietăţile magnetice. Evaluarea
experimentală IRM;
Prezentarea și demonstrarea
funcţionalităţii modelului de
compozit magnetic nanogranular
pentru diagnosticarea tumorilor
maligne.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Jenica Neamtu – director proiect,
Prof. Dr. Wilhelm Kappel, Fiz. Silvia
Hodorogea, Dr. Ing. Teodora Malaeru,
Dr. Ing. Gabriela Georgescu, Dr. Ing.
Jana Pintea, Ing. Cristian Morari, Dr.
Fiz. Eros Patroi, Fiz. Delia Patroi, Ing.
Ionut Balan, Ec. Florentina Gavrila
REZULTATE PROIECT Varianta I: sistemul ă-Fe2O3 –
Fe(C2O4)2 – zaharida - polimer
biocompatibil.
Sintezele efectuate au condus la
particule de magnetita/maghemita stabilein domeniul de pH = 5 – 7.5, de
dimensiuni cuprinse intre 100 – 300 nm.
(fig. 1).
Particulele magnetice formate in mediu
de polimer biocompatibil fixeaza
zaharida (2-deoxi-d-glucoza), fapt
confirmat de analiza MRI (mageto-
resonance imaging)
Fig. 1. Imaginea SEM a particulelor de magnetita
obtinute in varianta I
Varianta II: Tinand seama ca in
aplicatiile biomedicale sunt necesare
nanoparticule de dimensiuni mult mai
mici, metoda de sinteza abordata a fost
una combinata si anume: hidroliza in
mediu complexant – microemulsionare -
incapsulare in polimer biocompatibil.
Fig. 2. Proprietatile magnetice ale nanocompozitului
magnetic, masurate la temperatura camerei
Prin finalizarea proiectului s-a obţinut:
sporirea vizibilităţii știinţei romanești la
nivel internaţional prin publicarea
cercetărilor realizate, ce se inscriu in
domeniile fizică, chimie, biochimie,
medicină, oncologie.
Brevet: Material nanocompozit
magnetic si procedeu de obtinere a
acestuia (hotararea OSIM nr. 3/402 din
30.12.2008), autori: Neamtu J., Kappel
W., Georgescu G., Verga N., Jitaru I.,
Iovu H., Malaeru T. Brevetul a obtinut
diploma la “Expozitia de Cercetare si
Inovare Europeana” - Paris, iunie 2007.
Materialul este utilizat pentru
depistarea tumorilor maligne cu materiale
puţin costisitoare și metode de Rezonanţă
Magnetică
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX Modul I, contract 128 / 2006
(4203 / 2006)
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 37/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 33
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale avansate pentru
spintronica - tehnologii de straturi
subtiri
ABSTRACT PROIECT
Proiectul urmareste: Studiul fenomenelor de
magnetorezistenta gigantica (GMR)
si magnetorezistenta de tunelare
(TMR) in cazul straturilor subtiri de
materiale magnetice si a structurilor
de tip multistrat (ML) în care
straturile feromagnentice moi (FM)
sunt separate prin straturi
nemagnetice (NM) metalice, sau
izolatoare (oxizi de aluminiu). Vom
utiliza straturi FM din Fe, Co, Ni saualiaje. Straturile FM sunt
nanometrice cu grosimi între 2-10
nm și max.100 nm. Ca straturi NM
ne propunem sa realizam straturi de
Cu si Mo cu grosimi nu mai mari de
10 nm;
Elaborarea unor procedee proprii
de depunere prin pulverizare
catodica in vid si evaporare in vid
inalt pentru obţinerea a unor
structuri multistrat magnetice cu
magnetorezistenta gigantica;
Studiul tehnicilor de caracterizare
magnetica si magnetorezistiva
pentru straturi subtiri si
nanoparticule cu proprietati
magnetice;
Dotarea laboratorului cu o
instalatie performanta de masurare a
magnetorezistentei si efectului Hall.
Personal de cercetare al proiectuluiDr. Jenica Neamtu – director proiect,
Prof. Dr. Wilhelm Kappel, Fiz. Silvia
Hodorogea, Dr. Ing. Teodora Malaeru,
Dr. Ing. Gabriela Georgescu, Dr. Ing.
Jana Pintea, Ing. Cristian Morari, Dr.
Fiz. Eros Patroi, Fiz. Delia Patroi, Ing.
Ionut Balan
REZULTATE PROIECT S-a realizat depunerea straturilor
subţiri de permalloy și a multistraturilor
NiFe/Cu/NiFe. Pentru aceste tipuri de
probe s-a utilizat metoda de depunere
prin pulverizare catodică (“sputtering”).
Au fost depuse straturi subţiri depermalloy cu grosimi de 40 nm și 120
nm cu și fără câmp magnetic.
Pentru a observa mai bine fenomenul
de magnetorezistenţă au fost măsurate
mai multe probe realizate din material
magnetorezistiv depus pe substrat de
siliciu oxidat.
Procedeul care se utilizează la
măsurarea magnetorezistenţelor în câmp
magnetic se numește metoda celor
patru sonde, ilustrată în fig1. Cele patru
sonde, eșantionul de măsurat și sonda
Hall sunt încadrate de două bobine ce
creează câmpul magnetic.
Fig. 1. Metoda celor patru sonde
Fig. 2. Sistemul de Masura Efect Hall Model
7604 Lake Shore
S-a dotat laboratorul cu sistemul de
masura Hall model 7604, ce determina
resistenta probelor, resistivitatea,
coeficientii Hall, mobilitatea Hall,concentratia de sarcini, si
caracteristicile curent-tensiune.
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-30-
01-08 (5108 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 38/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200834
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Tehnologii integrate pentru utilizarea
SiO2 vitros în obţinerea de ceramici
si compozite ceramice cu proprietăţi
avansate
(Coordonator: INS)
ABSTRACT PROIECT
Realizarea de materiale avansate prin
utilizarea SiO2 vitros în obţinerea de
materiale ceramice și compozite
ceramice , de înaltă performanţă.
Dezvoltarea de noi tehnologii, care
permit modelarea și proiectarea
proprietăţilor de material și controlul
lor la nivel microstructural.
Soluţiile propuse au un înat grad de
originalitate prin integrareatehnologiilor neconvenţionale cu cele
clasice în domeniul materialelor
ceramice, ducând la o scădere a
consumului energetic cu cca 30%.
Soluţia știinţifică propune o abor-
dare nouă a relaţiilor fazale din
sistemul compozit și a predicţiei
evoluţiei acestora, pe baza modelării
termodinamice a compoziţiilor,
vizând conservarea rezistenţei la șoc
termic, în contextul dinamicii
evoluţiei fazelor cristaline, din starea
dispersoidă, la matrice. Metodele și
tehnicile de realizare a structurilor
ceramice compozite, cu faza vitroasă
stabilizată, propuse în acest proiect sunt axate pe realizarea unei texturi
cristaline, care armează o fază de
SiO2 vitros. Stabilizarea fazei
vitroase este realizată prin
proiectarea compoziţiei oxidice în
așa fel încât prin reacţii ulterioare să
rezulte compuși cu proprietati performante privind rezistenţa la șoc
termic, care asigură creșterea
matricii cristaline. Formarea ceramicii
compozite are loc sub temperatura
eutecticului, obţinându-se o stare
dispersoidă a fazelor cristaline.
Obiective proiect: Dezvoltarea de noi materiale
ceramice compozite în sistemul SiO2
– Al 2O3 cu conţinut ridicat de SiO2
vitros. Elaborarea de produse
ceramice noi, cu caracteristici
termomecanice superioare destinateutilizării în producerea de repere
pentru instalaţiile de tratament cu
inducţie, de creuzete dentare și
componente de cuptoare și instalaţii
din industria metalurgică și a sticlei.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Cristian Seitan – responsabil
proiect, Drd. Ing. Florentina Grigore,
Ing. Christu Ţârdei, Ing. Georgeta
Velciu , Dr. Chim. Petre Budrugeac,Fiz. Silvia Hodorogea
REZULTATE PROIECT
Etapa 4 (2008)
Lucrările efectuate în cadrul acestei
etape a proiectului au avut drept
scop:
1. Proiectare și realizare matriţă
pentru reproducerea formei de
creuzet a modelului de import.
Fig.1. Proiect matriţă de turnare
2. Experimentări pentru optimizarea
tehnologiei de realizare a materialuluiceramic oxidic compozit CZ75 , în
sistemul Al 2O3 – SiO2 – mulit , în
zona cu conţinut preponderent de
silice, cu adaos de SiC, de Y2O3 și
ZrO2, destinat fabricaţiei unor
articole de ceramică tehnică, în caz
particular, creuzete pentru tehnica
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 39/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 35
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
dentară, precum și a tehnologiei de
realizare a acestora.
Tabelul I. Reţeta CZ75
CZ75 %
Y2O3 1.00
ZrO2 5.00
SiC 70.50
SiO2 20.68
Al2O3 2.35
3Al2O3.2SiO2 0.47
Fig.2. Diagrama fluxului tehnologic
Fig.3. Creuzete dentare, crude și sinterizate
3. Evaluarea performanţelor
materialului și a produselor obţinute
prin testarea la șocuri puternice de
temperatură.
Creuzetele obţinute au fost supuse
unor cicluri termice rapide prin
introducerea lor directă de la
temperatura camerei la temperatura
de testare de 900 oC. Timpul de
palier la temperatura maximă a fost
de 1/2 oră. Răcirea a fost efectuatăbrusc prin scoaterea din cuptor, de
la temperatura de testare, și răcirea
lor bruscă la 20 oC, prin scufundarea
în baie de apă. Toate creuzetele
testate și-au păstrat integritatea
fizică, rezistând testului de șoc
termic la mai mult de 20 de cicluri
termice, fără apariţia de fisuri.
Pe baza rezultatelor obţinute în
această etapă a proiectului au fostomologate tehnologia și produsele
obţinute.
De asemenea, a fost depusă o cerere
de brevet: „Ceramica cu structură
dispersoidă în fază vitroasă
stabilizată de SiO2 pt. producerea de
creuzete pentru tehnică dentară”
(Cerere Brevet A/00431 –
09.06.2008) – 10 co-autori de la
INS, ICEM, ICPE-CA, METAV, etc.
Cercetarea a fost finanţata prin
programului CEEX, contract 6 /
2005 (7003 / 2005).
PREGĂTIREMATERII PRIME(SiO2, ZrO2, SiC,
Al2O3, mulit)
MĂCINARESiO vitros
OMOGENI ZARELIAN I
PREPARAREPULBERE
MATERIALCERAMIC CZ75
PREPARARE ȘLIKERCERAMIC DE
TURNARE
TURNARE LA CALDSUB PRESIUNE
DEPARAFI NARE
SINTERIZARE(1350 oC, 0,5h)
în microunde
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 40/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200836
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Metode computationale de inalta
performanta in modelarea si
proiectarea materialelor
nanomagnetice
ABSTRACT PROIECT Activitatea de cercetare
fundamentală a acestui proiect a
fost orientată spre dobândirea de
cunoștinţe știinţifice noi, spre
formularea și verificarea de noi
ipoteze și teorii in domeniul modelarii
si proiectarii de materiale
nanomagnetice. In acest sens
proiectul si-a propus: o abordare
noua a domeniului nanostiinte si
nanotehnologii prin completarea sauverificarea unor teorii privind
proprietatile fizice, chimice ale
substantelor sau materialelor la nivel
nanometric; proiectarea
nanotehnologica a unor materiale
inteligente cu proprietati controlate
ce vor putea servi la constructia de
senzori, in microtehnologii utile
electronicii, in tehnologiile pentru noi
surse energetice, sau pentru noi
procese tehnologice. Proiectul si-a
propus utilizarea de metode
computationale de inalta
performanta utilizand in principal ca
metoda pentru modelare Retelele
Neuronale Artificiale, pentru simulare
in domeniul analizei si proiectarii
nanomaterialelor magnetice.
Proiectul a introdus un nou model,
bazat pe exploatarea informatiilor
vagi furnizate, de regula, de
experiment. Datele sunt extrase din
experiment dar mai pot fi preluate sidin modele deja existente si
verificate, desigur pana acolo unde
limitele modelului respectiv o permit.
Se poate apoi formula o teorie in
urma validarii metodei. Cel mai
important mecanism pentru acest
studiu, a fost relatia dintre structura,
forma, marime si alti parametri ai
nanomaterialului magnetic si
proprietatile lui magnetice tintite.
Proiectul a contribuit la introducerea
de concepte și cunoștinţe
fundamental noi, la obţinerea de
materiale nanomagnetice noi și laaparitia de metode și tehnologii noi,
avansate tehnologic.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Fiz. Patroi Eros-Alexandru –
responsabil proiect, Prof. Kappel
Wilhelm, Ing. Fiz. Negoita Madalina,
Dr. Ing. Codescu Mirela, Dr. Fiz.
Neamţu Jenica , Dr. Ing. Enescu
Elena, Dr. Ing. Mălăeru Teodora , Dr.
Ing. Georgescu Gabriela, Dr. Ing.Pintea Jana, Dr. Ing. Mihaescu
Gheorghe Mihai, Ing. Mitrea Sorina,
Ing. Erdei Remus, Ing. Bulibenchi
Cornel, Fiz. Patroi Delia, Tehn. Stean
Paul Iustin, Ec. Richter Gabriela
REZULTATE PROIECTUn prim pas a fost realizarea unei baze
de date cu materialele magnetice. Baza
de date este realizata in Microsoft
Office Access 2003 si are urmatoarele
parti componente:- 8 tabele corespunzatoare campurilor
din componenta bazei de date;
- 3 formulare necesare vizualizarii si
modificarii bazei de date;
- 1 raport;
- 1 pagina pentru vizualizarea bazei de
date in format HTML.
Cele trei formulare sunt realizate pentru
adaugarea, navigarea si cautarea cu
usurinta a inregistrarilor.
Fig. 1. Panou de comutare pentru acces
formulare
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 41/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 37
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Primul formular este un panou de
comutare (fig. 1) care permite accesul la
formulare, raport si la pagina in format
HTML.
Formularul de vizualizare, adaugare si
modificare este prezentat in figura 2:
Fig. 2. Formularul de vizualizare, adaugare si
modificare
Formularul de cautare este prezentat in
figura 3:
Fig. 3. Formularul de cautare
Fig. 4. Formularul de cautare si inlocuire
Raportul care permite vizualizarea fisei
de produs (fig. 5) – deschide un raport
complet despre un anumit material
existent in baza de date, campurile
afisate fiind identice cu cele prezentate
in fig. 2.
Fig. 5. Raportul pentru vizualizarea fisei de
produs
Pagina de Web care permite vizualizare
bazei de date in format HTML (fig. 6) –
deschide o pagina Web pentru
vizualizarea inregistrarilor din baza de
date, cu aceleasi campuri prezentate in
fig. 2, exceptand campul “Poza”.
Fig. 6. Pagina de Web care permite
vizualizare bazei de date in format HTML
Specialistii INCDIE ICPE-CA s-au
canalizat pe trei subactivitati:
masuratori magnetice, determinari
structurale si studiul influentelor unor
parametri asupra proprietatilor
magnetice, cum ar fi coercivitatea sau
inductia de saturatie.
Astfel s-a putut concluziona ca exista o
corespondenta intre structura si
proprietatile magnetice, cele mai bune
proprietati magnetice moi sunt obtinute
intr-o structura partial cristalina,
constand in faze nanostructurate cvc si
amorfe.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 76 / 2006
(7003 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 42/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200838
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
I n t e n s i t a t e
( u . a . )
0
1000
2000
2θ
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Grafitromboedric(74-2329)
Grafitrom boedric (74-2328)
Grafithexagonal(41-1487)
Material carbonic dur impregnat
Materiale nanostructurate
biocompatibile pentru dispozitive
medicale
ABSTRACT PROIECT
Cercetarile stiintifice din cadrul proiectului s-au derulat in vederea
proiectarii si elaborarii de
nanomateriale (metalice, ceramice,
carbonice), dezvoltarii de metode
experimentale de caracterizare a
nanostructurilor, analizei
fenomenelor noi care apar in timpul
procesarii acestor materiale,
cercetarii de noi aplicatii in domeniul
dispozitivelor medicale. Proiectul
propune si modele teoretice invederea intelegerii in detaliu a
mecanismelor dupa care
functioneaza noile fenomene care
apar la elaborarea materialelor
nanostructurate.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Adela Bara, Ing. Cristina Banciu,
Dr. Mirela-Maria Codescu –
responsabil proiect, Ing. Florentina
Grigore, Fiz. Silvia Hodorogea, Prof.
Dr. Fiz. Wilhelm Kappel, Fiz. Iulian
Iordache, Ing. Mihai Iordoc, Ing.
Alexandru Iorga, Ing. Eugen Manta,
Ing. Sorina Mitrea, Fiz. Delia Patroi,
Ing. Nicolae Stancu, Ing. Christu
Tardei, Ing. Radu Vasilescu-Mirea.
REZULTATE PROIECT
I. Realizarea materialelor metalice,
carbonice si ceramice
(i ) modele experimentale de substrat
metalic, pe baza de aliaje dinsistemul Cr-Co-Ti (fig.1);
(ii ) modele experimentale de
materiale carbonice impregnate,
destinate acoperirilor de tip
Diamond Like Carbon (DLC) prin
metoda magnetron sputtering (fig.2);
(iii ) modele experimentale de
materiale ceramice destinate
acoperirilor nanometrice prin metoda
magnetron sputtering (fig. 3);
Fig. 1. Substraturi metalice polisate, cu
suprafete pregatite pentru acoperirile
ulterioare, cu diferite configuratii
a) b)
Fig. 2. a) Spectru de difractie
b) microscopia optica
a materialului carbonic impregnat
elaborare prin tehnica
precipitarii de pulbere
nanometrica pe baza de fosfat
tricalcic (β-TCP);
10 20 30 40 50 60
I n t e n n s i t a t e
u .
a
2θ
Ca9(HPO
4)(PO
4)
5OH
ο β-TCP
o
oo
oo
o
o
o
o
o
o o oo
o
o
o o
o
oo oo
oo
o
Proba 4
Fig. 3. a) Micrografia SEM
b) spectrul de difractie
a nanopulberii de fosfat tricalcic β -TCP
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 43/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 39
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
elaborare β-TCP prin sinteza
chimica în faza lichida;
(iv ) modele experimentale de
acoperiri de tip DLC
depunere carbon prin
magnetron sputtering (v. fig.
4);
Fig. 4. Probe acoperite cu straturi subtiri tip
DLC, realizate prin depuneri magnetron-
sputtering
caracterizarea stratului depus,
prin difractie de raze X si
microscopie de forta atomica
(v. fig. 5);
Fig. 5. Micrografii AFM pe probele acoperite
cu filme subtiri de tip DLC
(v ) modele experimentale de
acoperiri de tip β-TCP
depunere β-TCP prin
magnetron sputtering;
caracterizarea stratului depus.
II. Testarea biocompatibilitatii (in
vitro) a materialelor nanostructurate
Determinarea
biocompatibilităţii materialelor
micro - și nanostructurate;
investigatii in vitro ale
materialelor elaborate, pe
culturi celulare (osteoblaste):
teste de citotoxicitate,
viabilitate si proliferare
celulara (v. fig. 6).
Viabilitatea celulara in prezenta
nanopulberii de beta-TCP
50%
55%
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
24 ore 48 ore 72 ore
control
0.005 mg/ml
0.05 mg/ml
0.5 mg/ml
5 mg/ml
a)
Indice de proliferare in prezenta
nanopulberii de beta-TCP
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
24 ore 48 ore 72 ore
control
0.005 mg/ml
0.05 mg/ml
0.5 mg/ml
5 mg/ml
b)
Fig. 6. a) Cinetica viabilitatii
b) Cinetica proliferarii celulare
pentru diverse concentratii de nanopulbere
ceramica tip β -TCP
III. Realizarea modelelor
experimentale de dispozitive
medicale
Realizarea si caracterizarea
materialelor realizate prin
depunerea de straturi
bioceramice si de tip DLC, in
scopul obtinerii modelelor
experimentale de dispozitive
medicale si implanturi.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX - RELANSIN, contract
40 / 2005 (7011 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 44/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200840
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Retea stiintifica integrata pentru
dezvoltarea materialelor polimere
multi-functionale bazate pe
cunoastere
ABSTRACT PROIECT
Proiectul a abordat o directie de
cercetare interdisciplinara –
materialele multifunctionale si a fost
dezvoltat pe mai multe teme de
cercetare. In anul 2008,
Departamentul 1.7 a participat la
realizarea a 2 teme din cadrul
proiectului. Obiectivele stiintifice au
fost aplicarea metodei de chemilu-
minescenta (CL) la caracterizarea
comportarii la temperaturi ridicate inatmosfera oxidanta, a unor materiale
polimerice noi sintetizate la Institutul
Petru Poni Iasi - si anume 5 compusi
poliuretanici, precum si a unui alt
material polimeric, polianilina, care a
fost intens studiata in ultimii ani
datorita interesului suscitat de
proprietatile electrice ale acesteia.
Personal de cercetare al proiectului
Prof.univ.dr. Radu Setnescu –responsabil proiect, Prof. Univ. Dr.
Silviu Jipa, Prof. Univ. Dr. Tanta
Setnescu, Dr. Traian Zaharescu, Ing.
Madalina Dumitru, Tehn. Ana
Leulescu
REZULTATE PROIECT
In cadrul primei teme, intitulate
„Sisteme polimere supramoleculare
si hibrizi organici - anorganici.
Principii, mecanisme, metode” s-a
caracterizat comportarea la
termooxidare a unor poliuretani de
sinteza noi prin metoda de
chemiluminescenta in regim
neizoterm si izoterm. Pentru
masurarea emisiei de CL s-a utilizat
un aparat de tip LUMIPOL 3 (Fig. 1),
in regim izoterm, la diferite
temperaturi in domeniul 160 -
180°C, precum si in regim
neizoterm, cu o viteza de incalzire de
2.5°C/min. In ambele variante de
lucru, atmosfera in jurul probei a fost
aer. Pentru caracterizarea oxidarii in
regim neizoterm, s-a folosittemperatura de inductie a oxidarii
(OIT*), care corespunde temperaturii
la care emisia de CL incepe sa
creasca datorita inceperii procesului
de oxidare. O comparatie a acestor
valori este prezentata in Fig. 2. Cele
mai susceptibile structuri au fost
gasite PU-1 si PU-2. Polimerii PU-3 -
PU-5 au prezentat susceptibilitati la
oxidare mai reduse (stabilitate la
oxidare mai mare), valorile OIT* fiindmai mari decat la celelalte probe
studiate.
Fig. 1. Imaginea aparatului pentru
masurarea CL, LUMIPOL-3
0
50
100
150
200PU-5
PU-4PU-3
PU-2PU-1
O I T * ( ° C )
Fig. 2. Comparatie a valorilor OIT* pentru
poliuretanii studiati
Masuratorile in regim izoterm au
confirmat comportarea specifica
observata prin masuratorile in regim
neizoterm. S-a observat de
asemenea, ca emisia de CL prezinta
un maxim initial si o scadere cvasi-
exponentiala, pe masura avansarii
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 46/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200842
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale supraconductoare pe baza
de MgB2
ABSTRACT PROIECT
Scopurile proiectului sunt:
- fabricarea de MgB 2 de calitatefoarte buna, sub forma de corp
masiv, benzi (fire) si straturi subtiri si
caracterizarea lor;
- determinarea si imbunatatirea
caracteristicilor supraconductoare
pentru aplicatii practice (T c , Hc2 , J c );
- identificarea de posibile aplicatii in
domeniul ingineriei electrice.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Alecu Georgeta – reponsabilproiect, Dr. Ing. Ignat Mircea, Dr.
Fiz. Puflea Ioan, Dr. Fiz. Iuliana
Pasuk, Ing. Alexandru Teisanu, Ing.
Cosac Andreea, Sing. Stefania
Zamfir, Tehn. Dumitrescu Iosif,
Tehn. Turcu Ligia
REZULTATE PROIECT
Este prezentata, pe baza datelor din
literatura cunoscute, o ampla
perspectiva asupra starii actuale a
dezvoltarii sarmelor si benzilor de
MgB2. Sunt prezentate cele mai
frecvente metode utilizate pentru
fabricarea sarmelor si benzilor
monofilamentare si multifilamentare
de MgB2 prin metoda PIT.
Fig. 1. Metoda PIT pentru fabricarea benzii
monofilamentare MgB 2 /Fe
Sunt analizate ambele cai care
conduc la reactii in situ si ex situ
inauntrul filamentelor. Pana acum,
ca materiale pentru teaca, Fe
prezinta cea mai mica reactie cu
MgB2, dar Ni sau Nb apar ca posibile
alternative, in particular daca
temperatura tratamentului termic
final poate fi ulterior redusa. O
problema comuna pentru toate
tehnicile PIT o reprezinta necesitatea
pentru o densificare a filamentelor,fie in timpul reactiei finale (in situ)
fie in timpul recristalizarii (ex situ),
cu miezuri dense care obtin valori
imbunatatite ale Jc. Extrapolarea la
camp zero la 4,2 K realizeaza valori
Jc in jur de 106 A/cm2, dar aceasta
valoare poate fi insa atinsa, dupa o
imbunatatire a stabilitatii termice a
benzilor de MgB2.
In cadrul studiilor si experimentarilor
proprii pentru obtinerea profilelorsupraconductoare MgB2 au fost
preparate mai multe sarje de
amestecuri de pulberi precursoare
folosind diversi aditivi: SiC, acid
oxalic, acid citric. Au fost realizate
sarme cu teaca de Fe si miez de
MgB2.
Tabel I. Tipuri de sarme MgB2/FeNr.
proba
Material
teaca
Dopant T
[oC]
Timp
[h]
650 0,51 Fe 10%
acidcitric;
10% SiC
750 2
650 0,52 Fe 10%
acid
oxalic;
10% SiC
750 2
3 Fe - 750 2
4 Fe 5% SiC 750 2
5 Fe Armco 5% SiC 750 2
6 Fe Armco 5% SiC 800 2
Daca tipul de deformare aplicat a
fost acelasi (laminare la profil patrat
si rotund), parametrii variati au fost
temperatura de tratament termic sitimpul. Tratamentele termice,
realizate in atmosfera de argon,
conduc la o crestere considerabila a
densitatii miezului si conexiunea de
graunte este puternic imbunatatita,
astfel cauzand o crestere puternica a
Jc.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 47/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 43
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Probele analizate au fost studiate
prin difractie de raze X si imagini
obtinute prin microscopie
electronica. Raportul dintre
intensitatea peak-urilor pentru faza
de Fe si intensitatea peak-urilor
pentru faza de MgB2 difera de la oproba la alta, in functie de grosimea
peretilor tecii.
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2 θ
20 30 40 50 60 70 80 90 100
--- Fe
--- MgB2
MgB2-3-750o-2h
MgB2-4-750o-2h
Fig. 2. Modelul de difractie de raze X prezentat comparativ teaca-miez, pentru
probe analizate
Au fost realizate seturi de imagini de
microscopie electronica efectuate pe
probe aflate in stare normala la
temperatura camerei si in stare
supraconductoare la diferite
temperaturi de tratament.
750o C – 2h 750o C – 2h
x50
x100
Fig. 3. Imagini structurale efectuate cu
microscopul optic
Nu exista aproape deloc diferente
intre imaginile luate in starea
normala si supraconductoare, cu
exceptia vecinatatii interfetei teaca-
miez.
Textura observata in benzile de
MgB2 este cauzata de procesul de
deformare, de exemplu prin contact
intre particulele de MgB2 si teaca de
Fe, la interfata filament/teaca.
De asemenea, au fost realizate
masuratori de microduritate pe teaca
de Fe si miezul supraconductor.
165 HV 0.3 177 HV 0.5
182 HV 1 181 HV 2
Fig. 4. Microduritati
Cateva aprecieri asupra acestor
probe, legate si de porozitate si de
microstructura lor, de gradul de
compactare, au fost coroborate cu
studiul proprietatilor electrice si
magnetice efectuate pe aceste
probe.
Sarma supraconductoare obtinuta
este atractiva pentru aplicatiile
tehnice prin:
- Tc ridicata care permite operarea in
siguranta la temperatura de 20 K in
sisteme cu detentoare de He;- valori mari ale Ic in campuri
magnetice aplicate intens
(1000A/mm2 la 1,2 T);
- cost redus si greutate mica.
Pentru sarma monofilamentara
obtinuta in cadrul proiectului s-au
identificat doua aplicatii de fabricare
de dispozitive pe baza de MgB2:
limitator inductiv pentru curentii de
avarie si microactuator
electromagnetic liniar.Rezultatele proiectului cuprind:
modele experimentale de sarme
compozite de fier cu miez din MgB 2.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 491 / 2005
(7015 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 48/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200844
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Fenomene cuantice in structuri de
nanoclusteri de Si si Ge in matrice
de SiO2
ABSTRACT PROIECT
Obtinerea de clusteri de Si, Ge si ionide pamanturi rare (Er si Gd) in
matrice de SiO2. Caracterizarea
straturilor obtinute. Studiul
morfologiei si al compozitiei chimice
prin microscopie electronica si
spectroscopie de electroni.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Fiz. Neamtu Jenica – responsabil
proiect, Prof. Kappel Wilhelm, Fiz.
Hodorogea Silvia, Dr. Ing. MalaeruTeodora, Dr. Ing. Georgescu
Gabriela, Dr. Ing. Pintea Jana, Dr.
Fiz. Patroi Eros-Alexandru, Ing. Balan
Ionut, Ing. Fiz. Negoita Madalina,
Fiz. Patroi Delia, Tehn. Stean Paul
Iustin, Tehn. Dinu Adriana
REZULTATE PROIECT
Straturile de Er si Ge obtinute de
INCDFM au fost caracterizate pentru
determinarea constantei Haal si a
mobilitatii purtatorilor de sarcina.
Probele au fost caracterizate cu
ajutorul Haal Effect Magnetometer
de tip Lake Shore. Exemple de
rezultate obtinute in INCDIE ICPE CA
sunt prezentate in fig 1 si 2.
Rezultatele au fost utilizate in studiul
fenomenelor de transport si
fototransport in sisteme cu
nanoclusteri de Si precum si de Ge
dopati cu pamanturi rare imersati in
SiO2.
-6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000
-1000000
-500000
0
500000
1000000
C o e
f i c i e n t H a l l
Densitate de flux magnetic
Fig. .1 Variatia constantei Haal cu
densitatea de flux magnetic
-6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000
-100000
-80000
-60000
-40000
-20000
0
20000
40000
60000
80000
100000
M o b i l i t a t e a p u r t a t o r i l o r d e s a r c i n a
Densitate de flux magnetic
Fig. 2. Variatia mobilitatii purtatorilor de
sarcina cu densitatea de flux magnetic
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 1588 / 2006
(7015 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 49/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 45
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Noi tehnologii ecologice bazate pe
utilizarea plasmei obtinute prin
descarcari electrice de tip ECED
ABSTRACT PROIECT
INCDIE ICPE-CA a participat ca
partener la realizarea etapelor de
experimentare asupra arcului electric
de mare putere în vid, prin realizarea
materialelor de contact si a
contactelor electrice pentru
echiparea camerelor de stingere in
vid. Au fost elaborate materiale de
contact de tip W-Cu si Cr-Cu cu
compozitii variabile: 75-80%W si
25-55%Cr utilizandu-se tehnici ale
metalurgiei pulberilor, respectiv
infiltrarea cu cupru a unui schelet dinwolfram sau crom si sinterizarea in
faza solida a unui amestec de pulberi
de wolfram sau crom cu pulbere de
cupru. In urma caracterizarii fizico-
microstructurale si a testarii
contactelor pe standurile directorului
de proiect, a fost stabilita, ca solutie
finala pentru contactele de stingere a
arcului de mare putere in vid,
compozitia Cr-Cu75.
Personal de cercetare al proiectului
Chim. Paula Lungu – responsabil
proiect, Dr. Ing. Elena Enescu, Dr. Ing.
Magdalena Lungu, Dr. Chim. Stefania
Gavriliu
REZULTATE PROIECT- au fost realizate modele experimentale
de contacte electrice pentru comutatia
in vid de tip W-Cu20 si Cr-Cu75, cu
urmatoarele caracteristici:
Tabel I. Caracteristici tehnice ale
contactelorCompozitie chimica W-Cu20 Cr-
Cu75
Densitate, g/cm3 min. 15,4 min.
7,8
Duritate, HB min. 200 min. 60
Rezistivitate, µΩ.cm max. 5,5 max.
3,7
Curent taiat, A max. 4,5 max. 5
- au fost elaborate tehnologiile
experimentale de realizare a contactelor
electrice pentru comutatia in vid de tip W-
Cu si Cr-Cu prin cele doua metode:
infiltrare si sinterizare;
- au fost elaborate loturi experimentale
de contacte de tip Cr-Cu75 pentruechiparea camerelor de stingere pentru
arcul electric de mare putere in vid,
realizate de conducatorul de proiect.
Fig. 1. Schema tehnologica de realizare a
contactelor Cr-Cu75 prin metoda sinterizarii
Fig. 2. Microstructura materialului Cr-Cu75
Fig. 3. Diverse forme de contacte electrice
W-Cu si Cr-Cu pentru comutatia in vid
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 22 / 2005
(7013 / 2005).
Pulbere Cr Pulbere Cu
Dezoxidare
Dozare Cr-Cu75
Amestecare
Presare
Sinterizare vid
Contacte Cr-Cu75
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 50/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200846
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Noi nanomateriale magnetice:
de la procesare moderna la
proprietati performante
ABSTRACT PROIECT
In cadrul acestui proiect INCDIE
ICPE-CA, ca partener, a avut caobiective prepararea de
nanoparticule feromagnetice sau
compozite (Fe,Co,Ni) prin tehnici de
sinteza chimica sol-gel, studiul
procedurilor de auto-organizare pe
substrate complexe a structurilor de
nanoparticule feromagnetice,
caracterizarea morfologica a
structurilor astfel obtinute si
studierea efectului de
magnetorezistenta.Pentru indeplinirea obiectivelor au
fost sintetizate pe cale chimica
nanoparticule feromagnetice de Co si
Co-Ni utilizandu-se doua metode:
metoda poliol si metoda reducerii cu
borohidrura. Aceste nanoparticule au
fost acoperite cu straturi
conductoare (Ag) sau izolatoare
anorganice (Al 2O3 ) si organice (PVP).
Pentru studierea morfologiei si
magnetismului nanoparticulelor
metalice simple sau peliculizate,
acestea au fost depuse sub forma
unor straturi granulare pe substrat
de siliciu prin metoda spin-coater,
sau sub forma de straturi subtiri
asemenea unui substrat de sticla prin
metoda magnetron sputterring.
Structura de faza si distributia
elementelor constitutive ale acestor
straturi a fost studiata prin microscopia
de tip AFM si SEM precum si prin
difractia de raze X. Masuratorileelectrice si magnetice au fost
efectuate cu un aparat VSM la care
a fost achizitionat un sistem de
masurare a efectului Hall si a MRG.
Particulele feromagnetice, simple sau
acoperite, astfel obtinute, se pot
utiliza in realizarea de materiale cu
proprietati magnetice speciale:
autoasamblare, magnetorezistenta
gigant, tunelare de spin, care au o
larga aplicabilitate in confectionarea
senzorilor magnetici de diverse
tipuri.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Elena Enescu – responsabil
proiect, Chim. Paula Lungu, Ing.
Alexandra Bratulescu, Dr. Fiz. Jana
Pintea, Dr. Fiz. Petru Budrugeac, Ing.
Fiz. Delia Patroi, Fiz. Silvia
Hodorogea
REZULTATE PROIECT
- Modele experimentale de pulberi
nano-cristaline de Co si Co-Ni;
- Modele experimentale de pulberenano-cristalina de Co acoperita cu
PVP, cu Al2O3 sau cu Ag;
- Procedee experimentale de obtinere
pe cale chimica a pulberilor
nanocristaline de Co si Co-Ni;
- Procedee experimentale de
acoperire a nanopulberii de Co cu
PVP, Al2O3 sau Ag;
I n t e n s i t y
( a . u . )
0
2000
2 θ
10 20 30 40
+ - Co cubico - Co hexagonal
+
+ ++
o
o
o
o
o
o
o
a)
b)
c)
Fig. 1. Difractogramele de raze X ale
nanoparticulelor de Co obtinute prin
refluxare cu etilen-glicol (a), cu
etilenglicol+gicerina (b) si prin reducere cu
borohidrura (c)
I n t e n s i t y
( a . u . )
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2 θ
10 20 30 40
+ - Co cubico - Co hexagonal
+
+
+ +
oo
o
o
oo
a)
b)
x - Ni cubic
x
x
x x
Fig. 2. Difractogramele de raze X ale
nanoparticulelor de Co si Co-Ni obtinute prin
reducere cu borohidrura
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 51/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 47
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Fig. 3. Instalatie de sinteza chimica a
nanopulberilor de Co si CoNi
Fig. 4. Micrografia SEM a
nanoparticulelor de cobalt acoperite cu un
strat de Al 2O3
Fig. 5. Imaginea AFM a sistemului de
nanoparticule Co80 Ni 20 peliculizate cu 2% in
greut. PVP, pe un substrat de Si, in
prezenta campului magnetic
Fig.6. Imaginile AFM ale straturilor subtiri
de Co, Co-Al 2O3 si Co/Al 2O3 /Co pe substrat
de sticla, obtinute prin magnetron
sputtering
Fig. 7. Variatia cu temperatura a ciclului
histerezis pentru nanopulberile de Co
obtinute prin reducere cu borohidrura,
recristalizate la 450 oC
Fig. 8. Variatia cu temperatura a ciclului
histerezis pentru nanopulberile de Co- Al 2O3
Fig. 9. Variatia coeficientului Hall cu campul
magnetic pentru straturile subtiri Co, Co-Ag
si Co-Al 2O3 depuse pe spin-coater
Fig. 10. Variatia rezistentei electrice cu
campul magnetic pentru straturile subtiri
Co, Co-Ag si Co-Al 2O3
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 20-1 / 2005
(7018 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 52/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200848
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Reţea Stiinţifică si Platformă
Tehnologică Ecologică pentru
Packagingul Electronic
ABSTRACT PROIECT
Cercetarea privind materialele pentru
packaging electronic a fost abordatade INCDIE ICPE-CA in cadrul unui
proiect complex care are ca
obiective, pe lângă cercetarea de noi
materiale ecologice, si dezvoltarea
unei reţele știinţifice destinata
cercetărilor complexe
interdisciplinare întreprinse in cadrul
packagingului electronic. Cercetările
întreprinse de INCDIE ICPE-CA
vizează obţinerea pastelor/adezivilor
cu filer nanoparticule decarbon/argint/cupru. Se urmărește
identificarea corelaţiilor existente
între proprietăţile electrice,
mecanice, chimice, termice ale
contactelor și calitatea proceselor
tehnologice.
Pentru realizarea proiectului a fost
constituit un consorţiu cu activitate
multidisciplinară, format din opt
parteneri.
Personal de cercetare al proiectului
Drd. Ing. Bara Adela – responsabil
proiect, Fiz. Bondar Ana Maria, Ing.Fiz. Iordache Iulian, Dr. Ing. RîmbuGimi, Ing. Vasilescu-Mirea Radu, Ing.Banciu Cristina, Ing. TeișanuAristofan, Ing. Iordoc Mihai, Ing.Petrache Elena, Ing. Ion Ioana
REZULTATE PROIECT
Urmărind indicatorii de realizare a
obiectivelor propuse, se poate afirmacă s-au obţinut următoarele:
1. Studiu privind stabilirea cerinţelorstructurilor experimentale aleadezivilor pe bază de carbon șicondiţiile ce trebuie îndeplinite deacestea pentru investigareaadezivilor pe bază de carbon
2. Cercetări experimentale pentruobţinerea adezivilor pe bază decarbon. (3 modele experimentale de
adeziv conductiv, 14 modele
experimentale de fază conductoare
carbonică – compozite cu nanotuburi
sau nanofibre de carbon)Compozitele polimerice au fostpreparate prin introducerea unei fazeconductoare într-o matrice de răsinaepoxidică. Experimentările au fostrealizate în două etape:a) Obţinerea fazei conductoarecompozite:- Materii prime: smoală de petrol șinanotuburi de carbon SWNT siMWNT.
- Mod de obţinere: Nanotuburile decarbon, atât cele “single wall” cât șicele “multi walled”, au fostdispersate ultrasonic. Dupadispersare, nanotuburile de carbonau fost introduse în proporţie de 0,5,1 si 1,5% (procente masice) însmoala adusă în stare fluidă șiamestecate la cald, sub agitare,până la evaporarea completă asolventului.Materialele au fost caracterizate prindifractie de raze X, microscopie opticăși microscopie de forţă atomică (AFM)(fig. 1 - 3).
I n t e n s i t a t e
( u . a . )
5000
10000
20000
2θ
16 20 30 40 50 60
MWCNT
1.5%MWCNT+PP_460
1%MWCNT+pp_460
PP_460
0.5%MWCNT+PP_460
(002)
(100)
(101)
(004)
(100)(101)
(002)
(10)(004)
(004)
---- MWCNT
----PP
Fig. 1. Difractogramele de raze X ale probelor
compozite x% MWNT+PP la 460 oC
Fig. 2. Aspectul microstructural al compozitelor
smoală/nanotuburi (0,5 MWNT+PP) la
temperatura de 460 oC, respectiv 900 oC
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 53/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 49
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Fig. 3. AFM pentru MWNT 460 oC
b) Obţinerea compozitelorpolimerice:- Mod de obţinere: compozitelepolimerice au fost realizate prinamestecarea fazei conductoare înmatricea de rășină epoxidică, înproporţie de 20, 30, 40, 50 si 60 %
grav. Măsurarea rezistenţei electrices-a efectuat la frecvenţe de 100 Hz,1 kHz, 10 kHz, 20 kHz și 100 kHZ.Rezultatele obţinute sunt prezentate
în fig. 4.
1.0E+03
1.0E+04
1.0E+05
1.0E+06
1.0E+07
1.0E+08
1.0E+09
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Concentratia masica a fazei conductoare, %
R e z i s t i v i t a t e a Ω ⋅
Ω ⋅ Ω ⋅
Ω ⋅ c m
100 Hz
1 kHz
10 kHz
20 kHz
100 kHz
Fig. 4. Rezistivitatea electrică a compozitelor
polimerice cu 1.5MWNT
Se observă că există un prag depercolaţie a rezistivităţii electrice la oconcentraţie masică a fazeifuncţionale de ~45%.
Tabel I. Caracteristicile fizico-mecaniceale compozitelor polimerice
Compozit polimericFaza
funcţională
Concen-
traţie
Densi-tatea,
g/cm
3
Rezistenţamecanică,
N/mm
2
1,5MWNT/PP 20 1,34 501,5MWNT/PP 30 1,33 201,5MWNT/PP 40 1,08 16,21,5MWNT/PP 50 1,03 121,5MWNT/PP 60 1,00 10,3
Valorile densităţii nu prezintădiferenţe majore. Rezistenţamecanică scade brusc, cu creșterea
concentraţiei de fază funcţională dela 20% la 30%, însă, la concentraţii
între 40% si 60%, variaţia acesteiaeste destul de mică.3. Modelarea și simularea de adeziviconductivi cu matrice rășină
epoxidică și umplutură particuleconductoare carbonice de diverseforme: sferice, cilindrice, elipsoidale,hexagonale cu dimensiuni între 0 -30nm. (4 modele)S-a constatat că rezistenţa decontact este diferită în funcţie deforma particulelor, așa cum se poatevedea din figurile de mai jos: diferăatât componenta de constricţie câtși cea de tunelare.
Se poate concluziona că, pentruparticulele sferice de dimensiune între 0-30 nm, rezistenţa de contact arevaloarea cea mai ridicată.
Fig. 5. Variaţia rezistentei de contact funcţie de
forma particulelor
În urma cercetărilor efectuate, au fostelaborate:- 2 specificaţii tehnice: Materialcompozit tip ACNC5 pentru adeziviconductivi – (ST nr. 75/2008); Materialcompozit tip ACC60 pentru adeziviconductivi – (ST nr. 74/2008)
- 1 cerere brevet: Nanocompozitecarbonice pentru paste conductive ,Cerere de brevet OSIM nr.
A/00899/18.11.2008- 3 protocoale de transfer tehnologic alrezultatelor obţinute de consorţiu,
încheiate cu partenerii IMM din proiect;- 2 articole ISI; 1 articol în proceeding;3 comunicări știinţifice.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract X2C09 / 2006 (7018 /
2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 54/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200850
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Metodologii pentru dezvoltarea si
caracterizarea de dielectrici din
nanocompozite polimerice cu
proprietăţi electroizolante
Coordonator: Universitatea
Politehnica București
ABSTRACT PROIECT
In acest proiect s-a urmărit
caracterizarea unor compozite
nanodielectrice plecându-se de la
polietilenă, polipropilenă și
policlorura de vinil în care s-au
introdus ca nanofaze SiO2 , TiO2 ,
Al 2O3. In diferitele sale etape,
partenerii au investigat atât variaţia
propietăţilor electrice, cât și
stabilitatea termică a acestorstructuri. INCDIE ICPE-CA a studiat
prin metoda de chemiluminescenţă
izotermă variaţia în timp a stabilităţii
pentru toate compozitele preparate.
S-a constatat, atât pentru
determinarile propietăţilor electrice,
cât și pentru caracterizarea
oxidabilităţii, că cel mai bun
compozit a fost polietilena grefată cu
anhidrida maleică în prezenţa SiO2 ,
în concentraţii de 2 și 5%.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Traian Zaharescu – responsabil
proiect, Prof. Dr. Silviu Jipa, Prof.
Dr. Tanţa Setnescu, Drd. Marius
Lungulescu, Drd. Adrian Mantsch
REZULTATE PROIECT
Pentru realizarea unei compatibilizări
cât mai avansate între faza organică
a polimerului si umplutura
anorganică s-a utilizat polietilena de joasă densitate modificată cu
anhidridă maleică. Din punct de
vedere cinetic, comportarea celor
două tipuri de matrici polimerice este
asemănătoare. Timpii de inducţie ai
oxidării fazei polimerice, ca și
vitezele de oxidare în etapa de
propagare, sunt similari, ceea ce se
explică prin declanșarea și
propagarea proceselor de degradare
oxidativă pe lanţul macromolecular al
polietilenei de joasă densitate.
Deosebirile dintre comportarile celor
două forme chimice de polietilenăfolosite sunt modalităţile de iniţiere
și de terminare a oxidării.
Probele de polietilenă de joasă
densitate grefată cu andidrida
maleică și modificate cu dioxid de
siliciu (figura 1) prezintă perioade de
inducţie a oxidării mai lungi decât
probele fără umplutură. Prezenţa
unei cantităţi mai mari de siliciu face
ca stabilitatea termică iniţială să fie
superioară în raport cu probele fărăumplutură. Totuși, pe măsură ce
oxidarea avansează, cu creșterea
conţinutului procentual de nanofază
SiO2, viteza de oxidare se mărește.
Fig. 1. Curbele de CL pentru probele cu conţinut
de SiO2
Cazurile cele mai ilustrative sunt
compozitele PEjd – g – AM/SiO2 5%
și PEjd – g –AM/SiO2 10%, unde
creșterea vitezei de oxidare este mai
lentă, respectiv bruscă de la un
anumit moment al procesului. Se
poate aprecia că prezenţa dioxiduluide siliciu este favorabilă stabilitătii
termice la concentraţii mai mici.
Datorită diferenţei mici între
potenţialele chimice ale siliciului și al
oxigenului, legăturile Si–O nu sunt
polarizate, iar influenţa procesului de
adsorbţie a intermediarilor oxigenaţi
este determinată de mărimea
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 55/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 51
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
suprafeţei, deci, de conţinutul de
anhidridă maleică. Această structură
grefată este promotoare de oxidare
atunci cand lanţul de degradare are
ca intermediari atât radicalii peroxil,
cât și entitatea maleică.
Probele de polietilenă de joasădensitate care au fost modificate cu
nanoparticule de Al2O3 prezintă
perioade de inducţie a oxidării mai
mici decât cea a materialului de bază
(fig. 2).
Fig. 2. Curbele de CL pentru probele cu conţinut
de Al 2O3
Din diferenta mare între potenţialele
chimice ale atomilor de titan și de
oxigen se poate aprecia că dioxidul
de titan acţionează ca un dipol, fapt
care implică apariţia unei forte de
atracţie între umplutură și speciileoxidate rezultate din degradarea
substratului polimeric. In consecinţă,
dioxidul de titan conferă materialului
o durabilitate superioară în raport cu
polimerul modificat. Totuși, forma
sub care se prezintă nanostructura
de dioxid de titan influentează
stabilitatea termică a compozitelor
(fig. 3).
Fig. 3. Curbele de CL pentru PEjd-g-AM/5% TiO2
Pentru probele cu un conţinut de
TiO2 de 5%, stabilitatea termică este
cea mai bună în cazul geometriei de
bastonașe. Pentru probele de PEjd-g-
AM cu o concentraţie de 2 % TiO2,
situaţia este inversă. Se poate
aprecia că această inversiune sedatorează influenţei suprafeţei de
contact în raport cu mărimea
moleculei de PEjd-g-AM. Pentru
cilindrii, acolo unde moleculele
modificate de polietilenă se pot
dispune linear, se pot cupla în număr
mai mare în raport cu geometria
sferică, acolo unde lanţurile
polimerice sunt distribuite tangenţial.
In acest fel, covalescenţa
moleculelor de PEjd este mai densăpentru nanobastonașe decât pentru
nanosfere.Rezultatele proiectului constituie baza
pentru elaborarea a doua modele
experimentale de nanocompozite
dielectrice care vor fi implementate la
ELECTROAPARATAJ Bucuresti,
partener - end user al proiectului.
DISEMINAREA REZULTATELOR
1. T. Zaharescu, S. Jipa, E. D. Popescu, W.
Kappel și G. Samoilescu, Electrical
properties of PVC/mica insulations,Materiale Plastice, 45, 154 (2008).
2. T. Zaharescu, S. Jipa, M. Adrian și P.
Supaphol, Nanostructured isotactic
polypropylene – TiO2 systems, J. Optoelec.
Adv. Mater., 10, 2205-2209 (2008).
3. F. Ciuprina, T. Zaharescu, S. Jipa, I.
Pleșa, P. V. Notingher și D. Panaitescu,
Inorganic nanofiller modified PVC dielectric
properties and thermal stability , Int. Conf.
MoDeSt, Liege, sept. 2008.
4. F. Ciuprina, T. Zaharescu, S. Jipa, I.
Pleșa, P. V. Notingher și D. Panaitescu,
Dielectric properties and thermal stability ofγ -irradiated inorganic nanofiller modified
PVC , Int. Conf. IRaP 2008, Agra dos Reis,
Brazilia, oct. ‘08.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 234 / 2006
(7021 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 56/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200852
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Ecrane pentru constructii speciale
bazate pe structuri chiral-fagure
ABSTRACT PROIECT
Scopul proiectului CHIRAL EMC a fost
obtinerea si caracterizarea unor
materiale compozite cu structurachiral-fagure.
Materialele compozite de tip chiral-
fagure obtinute si caracterizate in
cadrul proiectului sunt utilizate pentru
realizarea de ecrane electromagnetice
cu aplicatii in protectia aparatelor
electronice, cladirilor si/sau
specialistilor expusi la radiatii
electromagnetice.
Personal de cercetare al proiectuluiDr. Ing. Caramitu Alina Ruxandra –
responsabil proiect, Ing. Mitrea Sorina,
Dr. Ing. Budrugeag Petru, Fiz. Patroi
Delia, Dr. Fiz. Patroi Eros, Fiz.
Hodorogea Silvia, Ing. Bara Adela, Ing.
Ciocanete Alina, Ec. Dobrin Dorina,
Tehn. Turcu Ligia
REZULTATE PROIECT
Au fost realizate 4 variante
constructive de modele din material
compozit tip chiral-fagure, asa cum sepoate vedea in Figurile 1a si 1b de
mai jos:
Fig. 1a
Material compozit de tip chiral-fagure
forma constructiva P, T si D
Fig. 1b
Material compozit de tip chiral-fagure de forma
TC
In cadrul proiectului, partenerului
P2 – INCDIE ICPE- CA - i-au
revenit sarcini legate de
caracterizarea prin difractie de
raze X a modelelor de material
compozit chiral-fagure si de
determinare a gradului deecranare electromagnetica.
In vederea determinarii gradului
de ecranare electromagnetica,
s-au efectuat teste pe materialele
neacoperite, acoperite cu folie
precum si pe materialele in
structura sandwich. Incercarile au
constat in determinarea atenuarii
la diferite distante de antena si la
diferite puteri ale semnalului
(-20 dbm, -10 dBm si 0 dBm).Analiza structurala prin tehnica
difractiei de raze X a indicat o
structura amorfa a materialului
compozit de tip TC. Din
difractograma materialelor
compozite de tip T, D si P se
constata ca difera doar
constructia, dar materialul este
acelasi. Din spectru se constata
ca, alaturi de o faza cristalina cu
distante interplanare mari, apare
si o faza amorfa minoritara.
Dimensiunea medie de cristalit
este de 4,7 nm.
In figura 2 de mai jos, sunt
prezentate prin comparatie
difractogramele materialului de tip
TC si respectiv P,T si D:
I n t e n s i t a t e
( u . a
)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
2 θ
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Fig. 2. Comparatie intre difractogramele
obtinute pentru materialul de tip TC
(rosu) si cele ale materialelor de tip T,
D si P(albastru)
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 57/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 53
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Masuratorile in vederea determinarii
atenuarii semnalului ecranelor
electromagnetice, s-au facut in
urmatoarele conditii :
- distanta fata de antena 20
cm
- amplitudinea semnalului: 0, -10 si -20 dBm;
- conditii de masura : fara
folie; cu folie spre receptor;
cu folie spre emitator; cu
folie pe ambele fete.
S-a determinat, pentru toate tipurile de
material (P, T, D si TC) si in toate cele
4 conditii de masura, variatia
amplitudinii semnalului cu frecventa.
In figurile 3a, b, c si d de mai jos sunt
exemplificate masuratorile efectuate in
cazul probei de tip P.
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
-35
-30
A m p l i t u d i n e a s e m n a l u l u i [ d B m ]
Frecventa [GHz]
fara folie 0 dBm
fara folie -10 dBm
fara folie -20 dBm
Fig. 3a. Variatia amplitudinii semnalului cu
frecventa - material fara folie aplicata
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
-80
-75
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
-35
A m p l i t u d i n e a s e m n a l u l u i [ d B m ]
Frecventa [GHz]
folie spre receptor 0 dBm
folie spre receptor -10 dBm
folie spre receptor -20 dBm
Fig. 3b. Variatia amplitudinii semnalului cu
frecventa - material cu folie aplicata spre
receptor
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
-80
-75
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
-35
A m p l i t
u d i n e a s e m n a l u l u i [ d B m ]
Frecventa [GHz]
folie spre emitator 0 dBm
folie spre emitator -10 dBm
folie spre emitator -20 dBm
Fig. 3c. Variatia amplitudinii semnalului
cu frecventa- material cu folie aplicata
spre emitator
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
-75
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
-35
A m p l i t u d i n e s e m n a l [ d B m ]
Frecventa [GHz]
cu folie pe ambele fete 0 dBm
cu folie pe ambele fete -10 dBm
cu folie pe ambele fete -20 dBm
Fig. 3d. Variatia amplitudinii semnalului
cu frecventa - material cu folie aplicata
pe ambele fete
Masuratorile efectuate pe toate
mostrele de material studiate au
aratat ca cele mai bune rezultate
se obtin la o amplitudine a
semnalului de -10dBm.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 7024 /
2006.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 58/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200854
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale siliconice nanostructurate
multifunctionale
ABSTRACT PROIECT
Scopul lucrarilor efectuate in INCDIE
ICPE-CA a fost caracterizarea
termica a urmatoarelor tipuri demateriale polimerice siliconice
nanostructurate: poli(siloxan-
azometine), siloxani modificaţi cu
grupe complexante; compozite ce
conţin polimeri cu siliciu; complecsi
antrapati in xerogeluri de silice.
Pentru fiecare din materialele
siliconice au fost efectuate analiza
simultana in aer TG/DTG+DSC sau
DTA si analiza DSC in curent de
azot. Din rezultatele obtinute prinmetoda simultana s-a evaluat
stabilitatea termo-oxidativa relativa a
acestor materiale, iar prin analiza
DSC, s-au determinat temperaturile
de tranzitie vitroasa. Corelarea
rezultatelor obtinute prin analiza
termica cu cele obtinute prin alte
metode fizico-chimice a fost
efectuata in vederea alegerii
materialelor siliconice cu utilizare
potentiala in diferite aplicatii.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Chim. P. Budrugeac –
responsabil proiect, Dr. Chim.Gabriela Hristea, Ing. Fiz. VirgilMarinescu, Ing. Chim. AlinaComanescu, Chim. Aurora Petica,Ing. Chim. Paula Prioteasa.
REZULTATE PROIECT
Au fost investigate urmatoarele
materiale polimerice ce contin siliciu:- nouă poli(siloxan-azometine) notatecu PAM1-9;- siloxanilor modificaţi cu grupecomplexante (Seria: L4,L5, Lig7,Lig8, Lig9, Lig10, CB4, CB5; Seria:PEST2, PsiT3, CxK2Ti, PET1-b,
PAT1, PSit-1;Seria: Complex 1(RL0), RL1, RL2;- compozite ce conţin polimeri cusiliciu: seria FSG (FSG3…FSG10,PDMS-M1, PDMS-M2), seria SL(SL1…SL8) și seria P (P0…P5, PM);
- complecsi antrapati in xerogeluri desilice. Fiecare material, a fost analizattermic, in aer static, utilizandu-se unaparat de analiza simultana TG/DTG+DTA sau DSC, produs defirma Netzch – Germania.In figurile 1-3 sunt aratate cateva dintermogramele obtinute. Deasemenea, fiecare material a fostanalizat DSC in curent de azot sau
argon, pentru determinareatemperaturii tranzitiei vitroase si adomeniului de temperatura in careare loc aceasta tranzitie de ordinul II.In Fig. 1 sunt aratate curbele TG,DTG si DSC, obtinute pentrucompozitul polimeric FSG10, laanaliza termica simultanaTG/DTG+DSC. In Fig. 2 esteprezentata curba DSC obtinutapentru acelasi material, in argon, indomeniul de temperatura in care nuau loc descompuneri. In aceastaultima curba se pune in evidentaexistenta tranzitiei vitroase.
Project:
Identity:
Date/Time:
Laboratory:
Operator:
Sample:
1
3/31/20087:25:53 AM
ICPE-CALECTPMAT
AlinaComanescu
FSG-10-10-25-1000-aer-stati, 14.220mg
Material:
CorrectionFile:
Temp.Cal./Sens. Files:
Range:
SampleCar./TC:
Mode/Type of Meas.:
FSG-10
Cal-Pt-10-25-1000-Aer-static-21-03-2008.bsv
Tcalzero.tcx/ Senszero.exx
25/10.0(K/min)/1000
DSC(/TG)HIGHRG 2 / S
DSC-TG / Sample+Correction
Segments:
Crucible:
Atmosphere:
TG Corr./M.Range:
DSCCorr./M.Range:
1/1
DSC/TG pan Pt-Rh
0/--- / ---/0/ ---/---
820/30000 mg
020/5000µV
Instrument: NETZSCHSTA 409PC/PG File: E:\STA\Probe\Fisieremasuratori\Iasi\2008\FSG\FSG-10-Pt-10-25-1000-Aer-static-21-03-2008.dsv Remark: aer staticAdministrator 2008-05-19 15:16 Main
100 200 300 400 500 600 700 800
Temperature /°C
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
DSC/(uV/mg)
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
TG/%
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
DTG /(%/min)
[1] FSG-10-Pt-10-25-1000-Aer-static-21-03-2008.dsvTG
DSCDTG
570.3 °C
381.0 °C
462.0 °C
224.5 °C
-11.15%
-33.71 %
528.6 °C
222.2°C
528.6 °C
463.0 °C
-8.85 %
-46.16 %[1]
[1]
[1]↑ exo
Fig. 1. Curbele TG+DTG+DSC pentru
proba FSG10
Pentru toate materialele polimericeau fost inregistrate termogrameTG/DTG+DSC si DSC, similare cu
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 59/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 55
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
cele din Figurile 1 si 2 si s-au trasconcluzii privind variatia stabilitatiitermice a acestor materiale.
Project:
Identity:
Date/Time:
Laboratory:
Operator:
Sample:
1
3/27/2008 11:04:28 AM
ICPE-CA LECTPMAT
AlinaComanescu
FSG-10-10-25--80-150-Ar,5.960 mg
Reference:
Material:
Corr./Temp.Cal:
Sens.File:
Range:
SampleCar./TC:
FSG-10
Calib-10-25--80-20min-150-Ar.bd3 /240 10142K.td3
240 10 142K.ed3
-80/10.0(K/min)/150
DSC204F1 t-sensor /E
Mode/Typeof Meas.:
Segments:
Crucible:
Atmosphere:
Corr/M.Range:
DSC /Sample+ Correction
3/3
PanAl,pierced lid
Ar, 20.0ml/min/ Ar,70.0ml/min
520/5000µV
Instrument: NETZSCHDSC 204 F1 File: E:\DSC\Probe\Fisieremasuratori neprelucrate\Iasi\2008\FSG\FSG-10-10-25--80-20min-150-Ar.dd3 Remark: Argon
Administrator 2 008-03-27 11:59 Main FSG-9-10-25--80--20min-150-Ar.ngb
-40 -20 0 20 40 60 80 100Temperature/°C
-0.38
-0.36
-0.34
-0.32
-0.30
-0.28
-0.26
-0.24
-0.22
DSC/(mW/mg)
[1.3]FSG-10-10-25--80-20min-150-Ar.dd3DSC
Onset:Mid:
Inflection:End:DeltaCp*:
14.5°C17.9°C
16.4°C21.3°C0.302J/(g*K)
[1.3]
↑ exo
Fig. 2. Curba DSC în Ar pentru compozitul
FSG10
Pentru a determina stabilitateatermică a polimerilor investigaţi, dintermograme au fost determinaţiurmătorii parametri: % x
T -
temperatura corespunzătoare lapierderea de masă % x și
T m∆% -
pierderea de masă la temperatura T .Ordinea de descreștere a lui % x
T sau
de creștere a luiT
m∆% este ordineade descreștere a stabilităţii termice.
În tabelul de mai jos sunt prezentateordinile de descreștere ale stabilităţiitermice pentru unele serii decompozite investigate.
Tabel 1. Ordinile de descreștere alestabilităţii termice pentru unele serii de
compozite investigateSeria Criteriul Ordinea de scădere al
stabilităţii FSG %∆m300 FSG1>FSG6 FSG8>F
SG4>FSG10 FSG7>FSG9>FSG3>FSG5
T10% FSG1>FSG6 FSG8>FSG4FSG7 FSG10>FSG9FSG3>FSG5
Seria SL (subseria2)
%∆m400 SL2>SL5 SL1>SL3>SL4
T 5% SL2>SL1>SL3>
SL5>SL4Seria SL (subseria3)
%∆m400 SL10>SL12>SL7SL9>SL6
T 10% SL10>SL12>SL9>SL7>SL6
Seria P %∆m300 P2>P1>P5>PM>P4>P3>Po
T10% P2>P1>P5 PMP4>P3>Po
In Tabelul 2 sunt listati parametriicaracteristici proceselor ce au loc la
încălzirea progresivă în Ar acompozitelor din seria P.
Tabelul 2. Parametrii caracteristiciproceselor ce au loc la încălzirea progresivă
în Ar a compozitelor din seriaP
T m = temperature de topire; ÄH = entalpia procesului de topire raportatala masa probei; ÄH* = entalpia procesului de topire raportata la masa dePDMS (polidimetilsiloxan); T iniţial = temperature la care începe tranziţiavitroasă; T final = temperature la care se sfârșește tranziţia vitroasă; T g =temperature tranziţiei vitroase; ÄC p = variaţia capacităţii calorice latranziţia vitroasă
Diseminarea rezultatelora. Participarea la manifestări știinţifice naţionaleși internaţionale1. „MEDICTA 2007, The 8-th Mediterranean
Conference on Calorimetry and Thermal
Analysis” , Thermal and thermo-oxidative
stabilities of some poly(siloxane-azomethine)s,
Autori: P. Budrugeac, C. Racles, V. Cozan, M.Cazacub. Publicarea rezultatelor în reviste cotate ISI1. P. Budrugeac, C. Racles, V. Cozan, M.Cazacu, Thermal and thermo-oxidative stabilities
of some poly(siloxane-azomethine)s, Journal ofThermal Analysis and Calorimetry , 92 (1) (2008)263-269.2. A. Vlad, M. Cazacu, G. Munteanu, A. Airinei,P. Budrugeac, Polyazomethines Derived From
Polynuclear Dihydroxyquinones and Siloxane
Diamines, European Polymer Journal, 44 (2008)2668-2677.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract P-CD
52/2006 (7025 / 2006).
Topire Tranziţia vitroasăProba,
cod
T m 0C
- ÄHJ.g-1
- ÄH*
J.g-1 T iniţial
0C
T final0C
T g0C
P1/0 -39,1 29,2 29,2 - - -P1/1 -38,8 21,55 27,0 - - -P1/2 -41,7 25,6 32,6 - - 36,2P1/3 -41,8 22,9 29,8 38,8 45,1 41,9P1/4 -41,8 22,9 29,8 32,0 35,4 33,7Valori
medii
-
40,6±1,
5
29,9±2,1
P2/0 -37,9 30,6 30,6 - - -P2/1 -40,6 24,2 30,4 - - -P2/2 -39,9 23,9 30,5 43,2 47,5 45,5P2/4 -38,3 25,1 31,2 28,8 32,9 30,8Valori
medii
-
39,2±1,
3
30,7±0,4
P3/0 -41,0 30,45 30,45 - - -P3/1 -39,3 24,3 30,5 - - -P3/2 -38,6 25,2 32,1 21,8 50,0 36,0P3/3 -38,3 22,9 29,8 25,6 44,1 34,8P3/4 -40,3 23,6 29,4 42,6 45,7 44,2Valori
medii
-
39,5±1,
1
30,4±1,0
P4/0 -39,1 34,1 34,1 - - -P4/2 -38,1 23,95 29,9 26,7 42,7 34,7P4/3 -39,3 22,3 28,4 28,1 36,0 32,1Valori
medii
-
38,8±0,
6
30,8±2,9
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 60/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200856
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Noi materiale compozite pentru
aplicaţii tribologice
ABSTRACT PROIECT
Ţinând seama de stadiul actual al
cercetărilor pe plan naţional și
internaţional (european și american),consorţiul proiectului a încercat
pentru prima oară realizarea unui
material compozit pe bază de
matrice din aliaj de aluminiu armat
cu particule de SiC și grafit acoperit
cu cupru (Gr-cuprat) in scopul
obţinerii unor structuri compozite
hibrid cu aplicabilitate în industria de
transporturi. Activitatea ICPE-CA în
cadrul proiectului a vizat cercetări
experimentale pentru obţinerea de grafit-cuprat (cu rol de lubrifiant
solid), în scopul înlocuirii nichelului
cu cuprul, datorită posibilităţii sale
de procesare mai ușoare și a preţului
mai scăzut.
Personal de cercetare al proiectului:
Drd. Ing. Bara Adela – responsabil
proiect, Fiz. Bondar Ana Maria, Ing.Fiz. Iordache Iulian, Dr. Ing. RîmbuGimi, Ing. Vasilescu-Mirea Radu, Ing.Banciu Cristina, Ing. Chim. LunguPaula
REZULTATE PROIECT
Este recunoscută dificultatea încorporării grafitului în aliaje lichidepe bază de aluminiu, din cauzaneumectării acestora de cătretopitură și datorită diferenţei dintredensităţile grafitului și a aliajului dealuminiu, grafitul având în aceste
condiţii o tendinţă accentuată deseparare din topitură, prin flotare.Umectarea particulelor de grafitpoate fi îmbunătăţită prin acoperireaacestora cu cupru înainte de
încorporarea în topitură. În acest context, cercetăriledesfășurate în cadrul proiectului au
condus la realizarea de modeleexperimentale de pulbere compozităde grafit cuprat.Ca miez pulverulent s-a folositpulbere de grafit, de granulatie <20
µm. Depunerea chimica a cuprului pe
suprafata grafitului s-a realizat dintr-o solutie sulfura sau sulfat de cupruin prezenta formaldehidei, ca agentreducator.Pentru verificarea calitatii depunerii,pulberea obtinuta a fost studiata lamicroscopul optic in luminapolarizata, la diverse marimi simicroscopie electronica (SEM). Deasemenea, s-au efectuat investigatiiale structurii cristaline a materialului
rezultat, prin efectuarea de analizecu difractie de raze X.
Fig. 1: a) mezofaza carbonica; b) carbon
activ (NaOH); c) carbon activ (KOH)
Fig. 1. Micrografii optice pe pulberea compozita
C-Cu 50:50
Din micrografiile SEM ale grafituluiacoperit cu cupru C50:Cu50,prezentate în figura 2, se poateobserva prezenţa granulelor degrafit, înconjurate de un strat subţirede cupru. Aceste micrografii SEMconfirmă eficienţa procesului deacoperire chimică cu cupru aplicatpulberilor de grafit.
Fig. 2. Micrografii SEM ale grafitului acoperit cu
cupru C50:Cu50: a) x 900; b) x 1200
grafit
cupru
cupru grafit
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 61/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 57
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Din analiza prin difracţie de raze X(figura 3) s-a constat că probaconţine doar grafit și cupru, cudimensiunile de cristalit prezentate întabelul I.
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
20000
40000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Grafit + Cu
+ - Grafit
= - Cu
+
+ ++ + +
=
=
= =
=
Fig. 3. Spectrul de difractie al pulberii C50:Cu50
Tabelul I. Dimensiunea medie de cristalit
Proba D (nm)grafit 96.2
cupru 38.2
Pentru studiul interfeţei dintre grafitsi stratul de cupru depus s-aefectuat investigarea prin AFM apulberii de grafit acoperite. Figuraurmătoare prezintă micrografia AFMla interfaţa cupru-grafit (figura. 4).
Fig. 4. Micrografii AFM ale grafitului
acoperit cu cupru
Se poate observa continuitatea șiuniformitatea stratului de cuprudepus în jurul particulelor de grafit(figura. 4). În plus, se poate observa
diferenţa între structura cuprului șicea a grafitului. Rugozitatea stratuluide cupru este mai mică decât cea agrafitului, ceea ce indică un grad mairidicat de cristalinitate. Pe de altăparte, există o adeziune bună între
cele două componente la interfaţă. Cercetările experimentale efectuate
în scopul obţinerii unor acoperiricalitativ superioare de cupru peparticulele de grafit au dus laurmătoarele rezultate: Tratamentul de activare aparticulelor este foarte importantpentru calitatea acoperirii obţinute. Analiza prin microscopie optică,electronică și AFM confirmă faptul
că depunerea cuprului s-a realizat într-un strat continuu, cu o bunăaderenţă pe suprafaţa particulelor degrafit. Analiza prin difracţie de raze X apulberii de grafit acoperit cu cupruprin metoda cimentării confirmăexistenţa celor trei picuricaracteristice grafitului, precum șiapariţia celor patru picuricaracteristice cuprului.
Comparând intensitatea picului
principal din spectrul de difracţie acarbonului cu cel din grafitul acoperitcu cupru, se observă că intensitateagrafitului este atenuată de prezenţacuprului. Spectrul de difracţie de raze Xne indică, de asemenea, că stratulde cupru depus a fost bine stabilizat,deoarece nu apar picuricaracteristice ale oxidului de cupru.Pe baza rezultatelor obţinute în
cadrul proiectului, a fost depusă ocerere de brevet „Procedeu de
obtinere a unei pulberi compozite de
grafit acoperit cu cupru” , nr. de înregistrare OSIMA/00206/17.03.2008.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract 159 / 2006 (7026 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 62/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200858
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Procese optice si electrice in
materiale hibride nanostructurate
produse prin intercalarea structurilor
cristaline bidimensionale
ABSTRACT PROIECT
Scopul acestui proiect este producerea si caracterizarea unor
materiale hibride rezultate din
intercalarea intre straturile unui
material bidimensional a unor
molecule anorganice si organice.
Materialele hibride organic-anorganic
cu structura de strat, supranumite si
“materiale bidimensionale” au atomii
aranjati in straturi prin legaturi
puternice de tip ionic sau covalent,
iar intre straturi actioneaza forteslabe de tip van der Waals. Grafitul
este ilustrativ si cel mai studiat
material bidimensional, el este un
bun conductor electric in lungul
stratului si un bun izolator in directia
perpendiculara pe strat. Proprietatile
“Materialelor bidimensionale”, sunt
legate de grosimea nanometrica a
straturilor si materialele prezinta
efecte de confinare cuantica. Emisia
excitonica de tip super-radiant
observata in materialele cristaline cu
structura de strat de tip PbI 2 , CdI 2 ,
HgI 2 , BiI 3 , AgI este un efect de
confinare cuantica produs prin
condensarea excitonilor in straturile
de grosime nanometrica. Intercalarea
impune pe de o parte pastrarea in
reteaua gazda a legaturilor puternice
intra-strat, ionice sau covalente, iar
pe de alta parte existenta unor
defecte de tip vacante care printr-un
proces de difuzie permit patrundereain structura cristalina, intre straturi,
a unor specii moleculare sau ionice
straine.
Personal de cercetare al proiectului
Fiz. Hodorogea Silvia Maria –
responsabil proiect, Ing. Mitrea Sorina,
Fiz. Patroi Delia, Dr. Ing. Caramitu Alina
Ruxandra, Chim. Ciocanete Alina, Fiz.
Leonat Lucia Nicoleta, Tehn. Turcu Ligia
REZULTATE PROIECT
In cadrul proiectului de cercetare,
partenerul INCDIE ICPE – CA a fost
implicat in activitatile referitoare laanaliza prin difractie de raze X a
modificarilor aduse structurilor
bidimensionale de procesul de
intercalare.
Au fost analizate probe sub forma de
pulberi si depuneri termice din
materiale bidimensionale de tipul:
CdI2, CdCl2, BiI3, AgI, intercalate cu
amoniac si piridina.
Difractia de raze X este o metoda
analitica care da informatii directedespre structura cristalina a
materialelor analizate. Pozitiile peak-
urilor de difractie corespund
distantelor interplanare din
structurile cristaline. Materialele
cristaline bidimensionale studiate
prezinta structuri hexagonale, iar
intercalarea s-a executat intre
planele cristaline pe directia c. Din
punctul de vedere al difractiei de
raze X asta inseamna ca se observa
structura initiala a materialului
analizat, cu peak-uri suplimentare
care sa corespunda intercalarii.
Intercalarea in sine se poate
evidentia in doua moduri: analiza la
unghiuri de difractie mari (aparitia de
peak-uri la unghiuri 2θ de peste 10o,
care corespund unor distante
interplanare mai mici de 8 Å) si
analiza la unghiuri de difractie mici
(aparitia unor peak-uri la unghiuri 2θ
mai mici de 10o, care corespundunor distante interplanare mai mari
de 8 Å). Distantele interplanare
observate in acest fel corespund
departarii planelor cristaline ca
urmare a procesului de intercalare.
In urma efectuarii determinarilor s-au
constatat urmatoarele:
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 63/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 59
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
- in cazul AgI, atat inainte de
intercalare cat si dupa, prezinta o
structura hexagonala numita si β AgI
(structura α este cea cubica)
Proba martor are tendinte de
orientare preferentiala pe directiile
(002), (103) si (210), in timp ce la
probele intercalate aceasta tendinta
nu se mai observa, scazand de
asemenea si gradul de cristalinitate.
I n t e n s i t a t e
( u . a
)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
2 θ
10 20 30 40 50 60 70
--- AgI
AgI - martor
AgI - NH3
AgI - piridina
Fig. 1. Comparatii intre spectrele de difractie ale pulberilor de AgI, martor si intercalate
- in cazul BiI3, proba martor de
pulbere prezinta o structura
hexagonala de iodura de bismut cu o
usoara orientare preferentiala pe
directia (001) (apar mai intense
peak-urile corespunzatoare planelor
paralele (001), (002), (003) si (004)
decat intensitatiile relative din fise).
I n t e n s i t a t e
( u . a
)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70
--- BiI3
BiI3 - martor
BiI3 - NH3
BiI3 - piridina
Fig. 2. Comparatii intre spectrele de difractie ale
depunerilor de BiI 3 , martor si intercalate
In urma intercalarii cu amoniac se
observa aparitia unei structuri NH4I,
alaturi de o structura aproape amorfa
(peak-urile de difractie fiind atat delargi, cristalitele sunt ori foarte mici,
ori cu foarte multe defecte).
- in cazul pulberilor de CdCl2 , se
observa ca nu apare structura de
CdCl2, propriu-zisa, ci o structura
ortorombica de CdCl2 cristalizata cu
2 molecule de apa. La intercalarea
cu piridina se observa aceeasi
structura, cu un grad de cristalinitate
mai scazut.
I n t e n s i t a t e
( u . a
)
0
2000
4000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70
--- CdCl2 * H2O
CdCl2 - martor
CdCl2 - NH3
CdCl2 - piridina
Fig. 3. Comparatii intre spectrele de difractie ale
pulberilor de CdCl 2 , martor si intercalate
- pulberile de CdI2 prezinta structuri
diferite pentru proba martor si
probele intercalate. Martorul prezinta
o structura hexagonala texturata pe
directia (008).
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
2000
4000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70
--- CdI2
CdI2 - martor
CdI2 - NH3
CdI2- piridina
Fig. 4. Comparatii intre spectrele de difractie ale
pulberilor de CdI 2 , martor si intercalate
In urma intercalarii cu amoniac se
observa aparitia unei structuri de tip
cubic, care nu se poate identifica cunicio fisa din baza de date cu
elementele chimice date. In urma
intercalarii cu piridina se observa un
spectru cu multe peak-uri, bine
cristalinizate.
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
2000
4000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70
CdI2 - NH3
Fig. 5. Spectrul pulberii de CdI 2 intercalata cu
amoniac
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 19 / 2006
(7028 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 64/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200860
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale magnetice cu performante
superioare utilizate in constructia
masinilor electrice
ABSTRACT PROIECT
Proiectul se refera la imbunatatirea
eficientei energetice si la caracteristicilemasinilor electrice conventionale si
neconventionale prin folosirea de
materiale magnetice cu performante
superioare. Proiectul isi propune:
- investigarea legaturii dintre
proprietatile magnetice la scara
microscopica si macroscopica;
- determinarea experimentala si
simularea matematica a comportarii in
c.a. in regim de B = const si H= const
pentru materiale magnetice moi;- proiectarea si construirea de masini
electrice cu indicatori energetici
performanti. INCDIE ICPE –CA i-a
revenit sarcina de a realiza un rotor cu
magneti permanenti.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Stancu Nicolae – responsabil
proiect, Prof. Dr. Fiz. Kappel Wilhelm,
Dr. Ing. Codescu Mirela, Dr. Fiz. Patroi
Eros, Dr. Ing. Pintea Jana, Ing. Mitrea
Sorina, Dr. Ing. Mihaiescu Ghe.Mihai,
Tehn. Ifrim Mircea, Ing. Ion Ioana
REZULTATE PROIECT
Constructia modelului experimental de
masina electrica sincrona se bazeaza
pe valorificarea unor repere si
subansamble din fabricatia Intreprinderii
Electroprecizia Sacele, cu referire la
motoarele asincrone gabarit 132 M din
productia curenta.
Fig. 1. Tola stator prevazuta cu Z=48 crestaturi
Tema de proiect
Proiectarea sistemului inductor
rotoric (cu referire la fig.1):
- numarul de crestaturi statorice: Z
= 2 mpq = 48;
- numarul de faze: m = 3,
- numarul de perechi de poli: p = 8;- numarul de crestaturi pe pol si
faza: q = 1;
- diametrul interior al tolei statorului:
D = 140 mm;
- latimea istmului crestaturii: as =
2,3 mm;
- lungimea axiala a pachetului de
tole: l = 135 mm;
- marimea intrefierului (unilateral
radial): δ = 1 mm,
- latimea dintelui statoric:
mmb Z
Db
c
c
d 3.53.6
48
4.177=−
=−
=
π π 1
Dc = 177.4 mm – diametrul la
nivelul fundului crestaturilor;
bc = 6.3 mm – latimea crestaturii
la nivelul Dc,
- material magnetic permanent
(NdFeB sinterizat): N 35 SH avand
inductia remanenta Br = 1.2 T,
campul coercitiv bHc = 927 kA/m si
caracteristica liniara in cadranul doi
(µr = 1.03), fig. 2;
- inductia maxima admisa in dintele
statoric: Bdmax = 1.5 T (se adopta o
valoare mica datorita frecventelor de
lucru mai mari de 50 Hz)
- inductia medie in intrefier propusa: Bδ
= 0.75 T
Structura de camp magnetic
Determinarea structurii de camp si a
solicitarilor magnetice in zonele de
interes (in primul rand in intrefier) cuajutorul programului de calcul
specializat FEMM.
In urma rularii programului de calcul
pentru δ = 1 mm si hm = 7 mm,
structura de camp magnetic in
sectiunea transversala a masinii se
prezinta ca in fig. 2.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 65/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 61
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Fig. 2. Structura de camp magnetic in sectiune
transversala
Dimensiunile principale ale rotorului
sunt prezentate in fig. 3.
Fig.3 Dimensiunile principale ale rotorului
In vederea alegerii unei variante
optime din punct de vedere
dimensional, s-a procedat si la
rularea programului de calcul pentru
mai multe valori ale inaltimii
magnetului permanent (hm = 4; 5; 6
si 7 mm). Structura de campobtinuta pentru un intrefier de 7 mm
se prezinta in fig. 4.
Fig. 4. Structura de camp si variatia inductiei in
intrefier pentru un magnet cu grosimea de 7 mm
Proiectul modelului experimental de
sistem inductor rotoric cu magneti
permanenti
Schitarea desenelor de executie,
repere si subansamble, pentru
rotorul cu magneti, prezentate in fig.
5.
Fig. 5. Piese componente ale rotorului
In figurile de mai jos sunt prezentate
subansamblul rotor executat de
INCDIE ICPE-CA si statorul executat
de Electroprecizia Sacele.
Fig. 6. Subansamble stator – rotor
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 215 / 2006
(7033 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 66/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200862
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Retea de cercetare pentru
dezvoltarea materialelor compozite
nanostructurate cu gradient
functional pentru senzori magnetici
si bariere termice de acoperire
ABSTRACT PROIECT- realizarea materialelor cu gradient
funcţional pentru a fi utilizate ca
bariere termice de acoperire (în
industria strategică și tradiţională);
actuatori (dispozitive microfluidice
pentru siguranţa industrială);
- elaborarea unor noi metode de
sinteză în soluţie la temperaturi și
presiuni joase (chimia soluţiilor
diluate) pentru obţinerea materialelor
compozite nanostructurate cu gradient funcţional;
- elaborarea unei tehnologii fezabile
de prelucrare a pulberilor sub formă
de produse sinterizate;
- evaluarea comparativă a
performanţelor materialelor
compacte obţinute prin cele 2
metode menţionate anterior
(sinterizare și tehnica infiltrării);
- caracterizarea magnetica a
compozitelor metalo-ceramice
nanostructurate;
- măsurători de histerezis magnetic
pentru produsele compacte si pentru
produsele sinterizate.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Fiz. Neamtu Jenica – responsabil
proiect, Dr. Ing. Enescu Elena, Dr.
Ing. Pintea Jana, Dr. Ing. Malaeru
Teodora, Dr. Fiz. Patroi Eros-
Alexandru, Dr. Ing. Georgescu
Gabriela, Ing. Balan Ionut, Ing. Fiz.Negoita Madalina, Tehn. Stean Paul
Iustin, Tehn. Dinu Adriana, Dr. Ing.
Lucaci Mariana, Dr. Ing. Gavriliu
Stefania, Ing. Chim. Lungu Paula,
Fiz. Hodorogea Silvia Maria, Dr. Ing.
Lungu Magdalena, Dr. Ing. Tsakiris
Violeta, Fiz. Leonat Lucia, Fiz. Patroi
Delia, Ing. Bratulescu Alexandra
REZULTATE PROIECT
S-au realizat materiale de tip NiAlCo
si NiAlFe prin aliere mecanica in
mediul umed, in moara planetara cubile timp de 8 ore. Dupa
indepartarea lichidului, din
amestecurile obtinute au fost
presate pastile cilindrice cu
Φ=18mm la 4tf/cm2. Probele au
fost macinate mecanic pe moara
planetara pentru obtinerea pulberilor
timp de 4 ore. Pulberile au fost
caracterizate dpdv al dimensiunii de
particule, distributia granulometrica,
morfologie, aspect, faze noi formatesi dpdv magnetic. Din rezultatele
obtinute s-a putut constata ca s-au
obtinut pulberi aliate de NiAlFe,
NiAlCo feromagnetice.
-80 00 -60 00 -40 00 -2 00 0 0 2 00 0 4 00 0 6 00 0 8 00 0
-0.03
-0.02
-0.01
0.00
0.01
0.02
NiAlFe10
m a g n e t i z a t i a [ e m u ]
Intensitatea campului magnetic [Oe]
Fig. 1.Curba de histerezis pentru NiAlFe
- 80 00 - 60 00 -4 00 0 - 200 0 0 200 0 4 00 0 6 000 80 00
-0.015
-0.010
-0.005
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
NiAlCo10
M a g n e t i z a t i a [ e m u ]
Intensitatea campului magnetic [Oe]
Fig. 2. Curba de histerezis pentru NiAlCo
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 2290 / 2006
(7036 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 67/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 63
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Nanoparticule magnetice cu
structura core-shell acoperite cu
metale nobile si polimeri conductori
ABSTRACT PROIECT
Studii comparative privind utilizarea
nanoparticulelor de tip core-shellacoperite cu metale nobile, cu si fara
functionalizare in dezvoltari
aplicative.
Studiul modificarilor introduse de
functionalizare in comportamentul
magnetizarii nanoparticulelor in
functie de campul magnetic aplicat.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Fiz. Neamtu Jenica – responsabil
proiect, Dr. Ing. Malaeru Teodora,Dr. Ing. Georgescu Gabriela, Dr. Ing.
Pintea Jana, Dr. Fiz. Patroi Eros-
Alexandru, Ing. Balan Ionut, Ing. Fiz.
Negoita Madalina, Fiz. Hodorogea
Maria Silvia, Fiz. Patroi Delia, Tehn.
Stean Paul Iustin, Tehn. Dinu
Adriana
REZULTATE PROIECT
- Cercetari privind structura si
proprietatile de transport electronic
in materialele semiconductoare
oxidice magnetice nanostructurate si
in cele semiconductoare organice
obtinute
- Analize de difractie de raze X, de
microscopie electronica si de baleiaj
si de microscopie de forta atomica
pe materialele obtinute;
- Masuratori electrice, magnetice si
structurale pe materiale cu
proprietati imbunatatite din punct devedere al aplicarii lor la realizarea de
senzori de gaze si de umiditate.
-10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000 10000
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
Proba LSA3
M o m e n t m a g n e t i c [ e m u ]
Intensitatea campului magnetic [Oe]
a)
-10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000 10000
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
Proba FAPPy
M o m e n t m a g n
e t i c [ e m u ]
Intensitatea campului magnetic [Oe]
b)
Fig. 1 a si b). Curba de histerezis realizata
de INCDIE ICPE-CA, pe doua probe realizate
de ITIM CLUJ
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 290 / 2006
(7029 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 68/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 64
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Vitroceramici fluorescente
fotosensibile pentru stocarea 3D a
informatiei
ABSTRACT PROIECT
Obiectivul general al proiectului a
fost acela de dezvoltare acunoasterii stiintifice în domeniul
stiintei si ingineriei vitroceramicilor
fluorescente fotosensibile pentru
stocarea 3D a informatiei si a
procedeelor de obtinere si testare,
bazate pe cunoastere, prin
demonstrarea utilitatii si
functionalitatii unor noi astfel de
materiale.
Personal de cercetare al proiectului
Drd. Fiz. Patroi Delia – responsabil
proiect, Ing. Mitrea Sorina, Fiz.
Hodorogea Silvia, Ing. Stancu
Nicolae, Prof. Dr. Jipa Silviu, Dr. Ing.
Zaharescu Traian, Prof. Dr. Setnescu
Tanta, Ing. Dumitru Madalina, Ing.
Lungulescu Eduard, Ing. Mantch
Adrian, Tehn. Turcu Ligia
REZULTATE PROIECT
Obiectivul general al proiectului a
fost atins in mai multe etape:- Documentare privind
vitroceramicile fluorescente
fotosensibile (obtinere, caracterizare,
aplicatii); cercetari de elaborare
modele/ solutii pentru sinteza si
testare vitroceramici fluorescente
fotosensibile;
- Realizare si experimentare modele/
solutii pentru vitroceramici
fluorescente fotosensibile, testare
electronica a acestora; comunicare
rezultate prin participare la
conferinta;
- Prezentarea si demonstrarea
functionalitatii si utilitatii noilor
modele/ solutii pentru vitroceramici
fluorescente fotosensibile si testarea
electronica a acestora, comunicare
rezultate prin participare la
conferinta.
S-au proiectat mai multe compozitii
de vitroceramica in scopul obtinerii
rapide a unor materiale cu raspuns
optic corespunzator aplicatiei de
stocare optica 3D a informatiei.In cadrul proiectului au fost realizate
14 topituri. Din materialele obtinute
s-au taiat discuri cu diametrul de
13mm si grosimea de 1mm pe care
s-au efectuat masuratorile de
caracterizare si experimentele de
scriere. Discuri mari avand diametrul
de 80mm si grosimea de 1.2 mm s-
au obtinut pentru compozitiile
denumite H si N cu urmatoarele
caracteristici:H: Compozitia standard cu 10%
exces F; 0.5 Sm2O3
N: Compozitia standard cu 10%
exces F; 0.5 Yb2O3 ;0.05 Er2O3;0.5
Dy2O3
Compozitia standard (exprimata in
procente masice) este urmatoarea:
69SiO2 - 15.8 Na2O-4.8 ZnO-
6.3Al2O3-0.5Eu2O3-0.05CeO2-
0.2Sb2O3-0.05SnO-2.3F- -0.01Ag+
Tehnologia de obtinere a
vitroceramicii a fost optimizata in
scopul pastrarii proprietatilor de baza
ale materialului indiferent de
compozitia chimica. La nivel de
laborator tehnologia de sinteza a fost
stabilita riguros, incepand cu
pregatirea corecta a amestecului de
materii prime, topirea in creuzete de
alumina, afanarea, turnarea in
matrite de grafit si detensionarea
matricei precursoare. S-au stabilit de
asemenea parametrii de procesareoptica pentru obtinerea discurilor de
scriere cu dimensiuni prestabilite si
prelucrare optica corespunzatoare.
Aspectul materialelor dupa topire,
turnare in aer si detensionare, este
vizibil in fig. 1.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 69/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 65
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Fig. 1. Aspectul materialului N dupa topire /
turnare / detensionare
Din sticla turnata in aer s-au debitat
discuri cu diametrul de 12mm si
grosimea de 1mm, cu fete prelucrate
la calitate optica, pentru a fi supuse
tratamentelor termice de structurare
a fazei cristaline si investigatiilor
ulterioare de fluorescenta.
INCDIE ICPE-CA a realizat analizele
de difractie de raze X, microscopie
de forta atomica si investigatiile de
fluorescenta pe esantioaneleselectate in vederea punerii la punct
a tehnologiei de obtinere a
vitroceramicilor utilizate.
I n t e n s i t a t e (
u . a
)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70 80
d = 1 ,
1 ,
1
d = 2 , 0 ,
0
d = 2 , 2 , 0
d = 3 ,
1 , 1
H0
--- NaSmF4
Fig. 2. Spectrul DRX proba H
Fig. 3. Spectrul de excitatie ( λem=614
nm) pentru vitroceramica fluorescenta
fotosensibila
Fig. 4. Spectrul de emisie ( λex=394 nm)
pentru vitroceramica fluorescenta fotosensibila
inainte (rosu) si dupa tratamentul termic (negru)
Fig. 4. Topografia AFM a probei H
S-au taiat discuri de dimensiunile
unui CD clasic mic, cu fete
prelucrate la calitate optica (fig.5.),
pentru testarea prelucrabilitatii la
volum mare, teste de fluorescenta.
Fig. 5. Discuri, placute si model de CD de
dimensiuni mici din vitroceramica fluorescenta
fotosensibila obtinuta pornind de la sticla N
In concluzie, in ceea ce priveste
obtinerea vitroceramicii si prelucrarii
optice a discurilor se poate afirma ca
s-au pus la punct doua tehnologii de
laborator, una pentru obtinerea
materialului si alta pentru obtinerea
minidiscurilor, pe baza carora se pot
obtine la un producator de serie mica
discuri din vitroceramica cu aceleasi
proprietati.
Probele realizate in cadrul proiectului
au indicat prezenta simultana a celor
doua proprietati, fotosensibilitate si
florescenta specifice vitoceramicilor
fluorescente fotosensibile.
Fig. 6. Linii obtinute prin scrierea probelor din
vitroceramica cu testerul electronic
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 7038 / 2006.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 71/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 67
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Fig. 2. Morfologia granulelor de Fe + Fe3C
după 60 ore aliere mecanica
In cadrul proiectului s-a urmarit si
obtinerea unor oţeluri sinterizate slab
aliate pe baza de pulberi
nanostructurate, astfel s-a abordat
procedeul de divizare și aliere mecanicăa pulberii micronice de Fe cu Mn-Mo-
Cr-B prin măcinare în moara planetara
cu bile. Au fost supuse analizei de
difractie de RX esantioane din pulberi
(Fe-Mn-Mo-Cr-grafit) procesate prin
aliere mecanica la diferiti timpi.
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
2000
4000
6000
8000
10000
2 θ
10 20 30 40
Mo Mn
Cr
Fe
Fe-Mn-Mo-Cr-Grafit
Amestec omogen
AM 10h
AM 20h
AM 30h
AM 40h
Fig. 3. Spectre de difractie pentru pulberile
aliate mecanic pe baza de Fe- Mn-Mo-Cr-B
Au fost analizate morfologic prin
microscopie optica si otelurile obtinute
prin omogenizarea pulberilor, presare
unidirectionala si ulterior sinterizare:
Fig. 4. Microstructura oţeluri (x200)
Așa cum era de așteptat, se observă
că microstructurile apar pe deplin
dezvoltate odată cu durata
procesului de AM, întrucât aceasta
determină atât fineţea structurii, cât
și starea energetică a pulberii –
determinantă a activităţii acesteia la
sinterizare.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 7039 / 2006.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 72/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200868
MATERIALE MULTIFUNCTIONALECU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Tehnologie pe baza de materialenanostructurate pentru condensatorielectrochimici cu strat dublu utilizabili
la stocarea energiei electrice(supercondensatori)
ABSTRACT PROIECTProiectul a urmarit dezvoltarea pentru
prima data in tara a unei tehnologii de
laborator viabile, pentru realizarea
unor modele experimentale de
condensatori de dimensiuni normale
cu o capacitate electrica cel putin de
ordinul a zeci si sute de Farazi. Noua
tehnologie dezvoltata va constitui
baza dezvoltarii in continuare a unor
astfel de produse, astfel incat sa seajunga la supercondensatori utilizabili
pe piata interna cu o valoare a
capacitatii pana la mii de Farazi, in
concordanta cu produse comerciale
oferite deja de firme straine cu traditie
in domeniu. La o astfel de valoare a
capacitatii electrice produsele sunt
atractive pentru stocarea energiei
electrice prin cicluri de incarcare-
descarcare cu avantaje pe care nu leau bateriile actuale.
Personal de cercetare al proiectuluiIng. Fiz. Iordache Iulian – responsabilproiect, Ing. Chim. Vasilescu Mirea
Radu.
REZULTATE PROIECTSupercapacitorii sunt dispozitive de
stocare a energiei cu o foarte mare
capacitate și o rezistenţă electricăinternă scăzută. Aplicaţiile electronice
au nevoie de componente pasive
pentru a stoca energia la un volum și
o greutate cât mai mici. Alegerea
dispozitivului de stocare depinde în
particular de viteza procesului de
stocare, cu alte cuvinte de puterea
cerută de aplicaţie.
Comparaţie a proprietăţilor
dispozitivelor de stocare
PRODUCEREA SI CARACTERIZAREAMATERIALULUI
1. Prepararea carbonului activ
Carbonul poros a fost preparat
plecând de la diverși precursori. S-au
utilizat metode atât fizice (de ex.
Activare în vapori de apă) cât și
chimice (atac chimic cu diferiţi
oxidanţi cum este KOH). După
activarea carbonului, materialele au
fost aduse la o granulaţie
corespunzătoare preparării electrozilor.
2. Caracterizarea carbonului
Suprafaţa specifică din adsorbţiagazoasă. Suprafaţa specifică și
volumul porilor în carbonul rezultat a
fost determinata prin adsorbţia
Proprietăţi CapacitoriSuper
capacitoriBaterii
Densitatea de
energie
(Wh/kg)
0,1 3 100
Densitatea de
putere
(W/kg)
107 3000 100
Timpul de
încărcare
(s)
10-3 – 10-6 0,3 - 30 >1000
Timpul de
descărcare(s)
10-3 – 10-6 0,3 - 30 103 – 104
Ciclabilitate 1010 106 1000
Timpul de
viaţă tipic
(ani)
30 30 5
Eficienţa
(%)
>95 85 - 98 70 - 85
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 73/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 69
MATERIALE MULTIFUNCTIONALECU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
azotului la 77K. Aria suprafeţei și
volumul porilor pentru probe au fost
determinate prin metoda BET și cu
ajutorul ecuaţiei Dubinin-
Radushkevich. Cantitatea de N2
adsorbită la presiuni relative apropiatede unitate pot fi utilizate pentru a
determina volumul total al porilor, care
corespunde aproximativ sumei
volumelor microporilor și mezoporilor.
Scăderea volumului microporilor din
volumul total al porilor va da volumul
mezoporilor. Diametrul mediu al porilor
a fost estimat din aria suprafeţei și
volumul total al porilor, considerând
porii a fi cilindrii care nu se
intersecteză unii cu alţii.
3. Prepararea electrozilor compoziţi.
Materialele carbonice în diferite
rapoarte cu diferiţi lianţi (de ex. PVdF)
au fost preparate prin diverse metode
(de ex. mixare extensivă în soluţie)
după care pasta obţinută a fost
aplicată pe un suport metalic prin
diverse metode (presare, întindere,etc.).
4. Măsurători electrochimice
Performanţele capacitorului sunt
puternic afectate de toate
componentele care pot fi reprezentate
într-un circuit electric echivalent.
Circuitul unui CDSE constă dintr-o
capacitate C , o rezistenţă paralelă R F
responsabilă de autodescărcare (înprezenţa grupurilor funcţionale de
suprafaţă), o inductanţă L, și o
rezistenţă serie echivalentă R S
reprezentând rezistenţa internă a
capacitorului (Fig. 1).
Fig. 1. Schema circuitului electric echivalent
Cele mai obișnuite tehnici de estimare
a capacităţii sunt:
• Voltametrie ciclică (I=f(E)),
• Încărcare/descărcare galvanostaică (I=const.),
• Descărcare externă (R=const.)
•
Spectroscopie de impedanţă Concluzii:• Conductivitatea electrodului carbonic
joacă un rol crucial în comportarea
capacităţii, astfel, cantitatea de
substanţă liant trebuie limitată la (5-
10%). • Materialele carbonice cu suprafaţă
dezvoltată, sub formă de pulbere sau
ţesătură, pot fi utilizate pe larg în
capacitorii electrochimici destinaţi
pentru diferite utilizări, de la sistemeback-up, la alimentare hibridă pentru
vehiculele electrice.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract 7050 / 2006.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 74/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 70
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale metalice si ceramice
poroase pentru aplicatii structurale si
functionale
ABSTRACT PROIECT
Realizarea unor materiale metalice si
ceramice poroase pentru aplicatiistructurale si functionale. Obiectivele
proiectului au fost:
a) Definitivarea a 3 tipuri de
tehnologii de obtinere materiale
metalice poroase dupa cum
urmeaza:
(1) procesarea prin
metalurgia pulberilor in
vederea obtinerii
materialelor metalice cu
porozitatea izotropa.(2) Procedeul Duocell care
permite obtinerea de
spume metalice cu
porozitate deschisa,
procedeu abordat in
premiera nationala.
(3) Perfectionarea tehnologiei
de obtinere de materiale
poroase cu porozitate
anizotropa destinate unor
aplicatii structurale si
pentru aplicatii in
transportul si depozitarea
hidrogenului.
b) Definitivarea a 2 tipuri de
tehnologii de obtinere a
materialelor ceramice poroase
dupa cum urmeaza:
(1) tehnologie de procesare
prin impregnarea unor
spume poliuretanice cu
barbotina ceramica
(2) Tehnologia de procesare prin metoda Dr. Blade;
Stabilire domenii de
utilizare; Intocmire fise
tehnologice.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Mariana Lucaci –
responsabil proiect, Fiz. Lucia
Leonat, Ing. Cristian Seitan, Fiz.
Beatrice Sbarcea, Dr. Ing. Mariana
Spataru
REZULTATE PROIECT
Fisa de produs: Elemente filtrante;
Utilizare: Filtrarea combustibililor
Alte utilizari: filtrare fluide
industriale, absorbante de zgomote
emise de echipamente pneumatice,
opritoare de flacari, absorbante de
picaturi de gaze si lichide,
separatoare a doua fluide cu tensiuni
superficiale diferite Coeficient depermeabilitate α: 2,3 – 0,9 x 10-11
m2, grad de filtrare ϕ: 86 - 92%;
finete de filtrare : 10 - 15 µm;
cadere de presiune: max. 140 mbari.
Fig. 1. Elemente filtrante realizate din pulbere
sferica de bronz cu 10 % Sn
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 75/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 71
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Tabel I. Caracteristicile hidraulice si
coeficientul de permeabilitate (α) ale
unor elemente filtrante realizate din
pulbere de bronz sferic
Q, m3/s,
x 10-5 αααα,m2,
x 10-12
size of powder
µµµµm
h = 5
mm
h = 10
mm
∆∆∆∆p,
N/mm2
x 10-4 h = 5 mm h = 10 mm
Cu1 / 120-90 6.11 1.72 3 4.73743 2.73349
Cu3 / 120-90 12.5 3.5 3.9 7.45536 4.27872
16.66 4.7 7 5.53605 3.20118
25.55 7.2 10 5.94311 3.43276
34.44 9.66 15 5.34066 3.07041
47.22 13.33 20 5.49185 3.17768
Cu2 / 90-71 7.77 2.2 3.7 5.08954 2.90617
Cu4 / 90-71 12 3.75 5 5.81662 3.66574
17.33 5 10 4.20008 2.44383
21.82 6.26 13.5 3.91724 2.26642
25 7.06 17 3.5641 2.02981
27.77 7.83 20 3.36516 1.91352
Fisa de produs: Tuburi termice;
Utilizare: racirea componentelor
electronice
Coeficient total de transfer termic, k
- 2000 W/m2K la 140 oC,
Lichid de lucru: apa distilata,
Mod de operare: gravitational si
antigravitational;
Tip porozitate: izotropa, deschisa;
Dimensiune pori: - 10 – 15 µm
Fig. 2. Tuburi termice
In figura 3 si 4 se prezinta fluxul
termic transferat de la evaporator la
condensor si variatia coeficientului
total de transfer termic in functie de
fluxul termic transferat.
Fig. 3. Fluxul termic transferat de la evaporator
la condensor in functie de temperatura
Fig. 4. Coeficientul total de transfer termic in
functie de fluxul termic transferat de la
evaporator la condensor
Tehnologie de obtinere elemente
filtrante
Material: Pulbere sferica de bronz cu
10 % Sn;
Granulatia pulberii utilizate: 71 – 90
µm - 90 -120 µm;
Mod de formare: Umplere matrita
prin curgere libera cu vibrare cu
amplitudine mica;
Mod de sinterizare: in matrita din
otel inox;
Atmosfera de hidrogen;
Temperatura: 770 -800 o C;
Durata de sinterizare: 0,5-2 h;
Racire lenta in hidrogen;
Extragere din matrita: pe dorn;
Utilizare: obtinerea de elemente
filtrante
Fig. 5. Etape tehnologice parcurse pentru
realizarea elementelor filtrante
Fig. 6. Elemente filtrante realizate din pubere
sferica de cupru
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-30-
01-11 / 2007 (5111/2007).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 76/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200872
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Evaluarea performanţelor
materialelor nanocompozite
polimerice în domeniul izolaţiilor
electrice
ABSTRACT PROIECT
Proiectul a evaluat performanţele defuncţionare ale unor materiale
compozite nanostructurate
(polipropilenă – TiO2 , polietilenă de
joasa densitate - oxizi) prin corelarea
principalelor caracteristici: stabilitate
termică și conductibilitate electrică.
S-a relevat posibilitatea îmbunătăţirii
comportării acestor materiale
nanocompozite prin variaţia
concentraţiei de fază anorganică.
Rezultatele proiectului constituieinformaţii ca pot fi utilizate de
producătorii de materiale
electroizolante.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Traian Zaharescu – responsabil
proiect, Prof. Dr. Silviu Jipa, Prof.
Dr. Tanţa Setnescu, Drd. Marius
Eduard Lungulescu, Drd. Adrian
Mantsch
REZULTATE PROIECTMaterielele polimerice
nanostructurate au aplicaţii deosebit
de interesante in producerea de
instalaţii, echipamente și repere care
să funcţioneze în industria
electrotehnică, în ramura
transporturilor auto și aeriene, în
construcţia de mașini sau în
producerea de aparatura
electrocasnică.
Structurile polimerice nanocompozite
reprezintă o clasă de materiale care
răspund anumitor cerinţe impuse de
aplicaţiile industriale. Plecându-se de
la suprafaţa de separare interfazică
enormă, proprietăţile acestor
materiale diferă substanţial de
proprietăţile substratului polimeric de
bază. In această familie a
nanocompozitelor sunt incluse
sisteme ale căror structuri
dimensionale și morfologie determină
caracteristici funcţionale distincte și
favorabile prin domeniul valorilor în
care se încadrează.
Cercetările întreprinse pentrustabilirea aportului
nanocomponentului la variaţia
proprietăţilor mecanice ale
substratului polimeric au scos în
evidenţă, pentru cele mai multe
compoziţii, un efect favorabil,
datorită unei suprafeţe foarte mari
de interacţiune polimer/umplutură. In
tabelul I sunt redate valorile unor
proprietăţi mecanice caracteristice
ale materialelor investigate.
Tabel I: Proprietăţi mecanice ale
nanocompozitelor polipropilenă/dioxid de
titan
Conţinut de
dioxid de titan
(%)
Rezistenţă la
impact
(J-m)
Modulul lui
Young
(GPa)
0 44 3,2
5 65 3,8
10 88 3,9
20 90 3,6
30 104 2,9
Datorită conţinutului de material
anorganic, procesul de difuziune a
oxigenului ca promotor al degradării
oxidative este diferit în funţie de
concentraţia adaosului. Dar, prin
mărirea concentraţiei dioxidului de
titan stabilitatea termică a acestui tip
de compozit se mărește. Aceasta
înseamnă că acest compus
anorganic adăugat favorizează
adsorbţia produșilor intermediari deoxidare, astfel încât procesul de
degradare termică – un proces
autocatalitic, este inhibat de
prezenţa unei cantităţi mai mari de
nanoparticule de TiO2 capabile să
scoată din sistem o cantitate din ce
în ce mai mare de hidroperoxid
formată în urma reacţiilor radicalilor
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 77/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 73
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
liberi cu moleculele de oxigen
difuzate în materialul polimeric.
In fig. 1 sunt prezentate
oxidogramele înregistrate la
termooxidarea compozitelor
propilena izotactică/dioxid de titan în
investigatii de chemiluminescenţă.
0 100 200 300 4000
10
20
30
I n t e n s i t a t e a d e C L ( H z / g ) * 1 0 6
Timp (min)
A5
A10
A20
A30
Fig. 1. Dependenţa de timp a emisiei de
chemiluminescenţă pentru probele
nanocompozite de polipropilenă izotactică /
dioxid de titan
Investigaţiile de termostabilitate au
arătat în urma determinărilor de
chemiluminescenţă neizotermă că
mărirea concentraţiei de dioxid de
titan avantajează gradul de
stabilitate al produsului. Acest lucru
este o proprietate foarte importantă
pentru evaluarea durabilităţii acestui
tip de nanocompozite.
50 75 100 125 1500
2
4
6
8
10
I n t e n s i t a t e a d e C L
( H z / g ) . 1 0 5
Temperatura (0C)
Fig. 2. Chemiluminogramele neizoterme pentru
iPP-TiO2. ( ) 5 % TiO2 ; ( ) 15% TiO2 ; ( ) 30%
TiO2.
Evaluările proprietăţilor electrice ale
compozitelor de polipropilenă
izotactică în prezenţa dioxidului de
titan au relevat o îmbunătăţire a
comportării dielectrice pentru
domenii de frecvenţă mici și medii
(fig. 3 a și b). La frecvenţe mai mari,
produsele testate își măresc valorile
atât pentru permitivitate, cât și
pentru tangenta unghiului de
pierdere, începînd cu 1 MHz. In
aceste condiţii, nanocompozitele
dielectrice incorporând dioxid de
titan se pretează foarte bine la
utilizarea lor ca izolaţii electrice
pentru domeniul frecvenţelor mici,
datorită stabilităţii lor temooxidative
și a valorilor convenabile pentru
proprietăţile electrice influenţate defenomenul de polarizare.
Influenţa concentraţiei de nanofază
este evidenţiată de îmbunătăţirea
valorilor rezistenţei electrice de
volum corespunzătoare diferitelor
concentraţii de adaos (fig. 4).
Compozitele realizate prin
introducerea nanofazei de dioxid de
titan satisfac cerinţele utilizării lor
pentru realizarea de izolaţii electrice.
Fig. 3. Variaţia proprietăţilor dielectrice ale
nanocompozitului iPP – TiO2 10 %
0 5 10 15 20 25 300
1
2
3
4
R e z i s t e n t a d e v o l u m (
Ω . m ) . 1 0 1 4
Concentratia de TiO2 (%)
Fig. 4. Dependenţa rezistenţei de volum de
concentraţia adaosului în compozitele iPP – TiO2.
Referinţe
1. T. Zaharescu, S. Jipa, M. Adrian, P. Supaphol,
Nanostructured isotactic polypropylene – TiO2
systems, J. Optoelectron. Adv. Mater., 10, 2205-2209
(2008).
2. T. Zaharescu, S. Jipa, E. D. Popescu, C. Oros,
Dielectric properties of γ -irradiated PP/TiO2
nanocomposites, Mater. Plast, 45, 285 – 288 (2008).
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-30-
01-15 (5115/2007).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 78/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200874
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Imbinari de materiale printr-o tehnica
speciala – sudura prin difuzie
ABSTRACT PROIECT
Prin sudarea prin difuzie (SD),
imbinarea se realizeaza la o
temperatura mai mica decat punctulde topire, T m , al materialelor de
imbinat (uzual > ˝ T m ), coalescenta
suprafetelor de contact se produce
la presiuni sub cele care ar
determina deformarea produsului la
nivel macroscopic iar in cazul
imbinarii materialelor disimilare se
pot utiliza straturi intermediare, in
scopul facilitarii procesului de sudare
prin difuzie si prevenirii formarii
fazelor fragile la interfata.Scopul proiectului a constat in
obtinerea de subansamble de
materiale tip “substanta-substanta”
cu caracteristici performante. Pentru
realizarea scopului propus, s-au atins
urmatoarele obiective:
Studiul factorilor care influenteaza
sudabilitatea prin difuzie in faza
solida (Faza nr. 1 /15.03.2007);
Realizarea prin difuzie in faza
solida a unor imbinari de tip metal-
metal si metal-material compozit
(Faza nr.2 /15.11.07);
Realizare modele experimentale
(Faza nr. 1/ 15.03.2008);
Caracterizare si intocmire fise
tehnologice (Faza nr. 2
/15.11.2008.
Personal de cercetare
Dr. Ing. Violeta Tsakiris –
responsabil proiect, Prof. Fiz.
Wilhelm Kappel, Dr. Ing. ElenaEnescu, Dr. Ing. M. Lucaci, Dr.
Chim. St. Gavriliu, Dr. Ing. G. Alecu,
Dr. Chim. P. Budrugeac, Chim. P.
Lungu, Chim. C. Seitan, Chim.
Ch.Tardei, Dr. M. Lungu, Ing. A.
Bratulescu, Fiz. D. Patroi, Dr. Fiz. E.
Patroi, Drd. D. Cirstea , Fiz. L.
Leonat, Fiz. G. Sbarcea, Drd. F.
Bogdan, Tehn. I. Dumitrescu, Tehn.
Nuta Valerica.
REZULTATE PROIECT
In cadrul acestui proiect au fost
realizate si definitivate proceduriletehnologice pentru realizarea unor
imbinari intre materiale disimilare, cu
posibile aplicatii in industria
electrica/electrotehnica:
♦ imbinari de tip metal – material
compozit, din sistemele Ag – AgZnO
si Ag – AgSnO2WO3;
♦ imbinari de tip metal – metal , din
sistemele Cu - Fe, Cu - Ag, Cu - Al si
Al - Ni. Aspectele macrografice ale
componentelor Cu-Fe, Cu-Ag, Al-Cusi Al-Ni realizate prin tehnica sudarii
prin difuzie, sunt prezentate in Fig.1.
Fig. 1. Aspectul macrografic al componentelorCu-Fe, Cu-Ag, Al-Cu si Al-Ni, realizate prin
tehnica sudarii prin difuzie
Pentru experimentari, au fost
selectate materialele: Cu electrolytic
(99,9%), Fe tip ARMCO cu C <
0,02%; Al (98,724 %); Ni electrolitic
(99,97%) si Ag (99,9%). Suprafetele
de sudare ale placutelor metalice au
fost activate superficial prin polizare
si slefuire pe hartie metalografica.
Experimentarile de imbinare au avutloc intr-un cuptor tip SAFED cu
banda continua, in atmosfera de NH3
cracat. Parametrii tehnologici optimi
care au condus la obtinerea unor
jonctiuni reusite, au fost:
temperatura de imbinare ( 0 C):
1100 ± 10 (Cu-Fe), 800 ± 10 (Cu-
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 79/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 75
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Ag), 640 – 650 (Al-Cu), 660 – 670
(Al-Ni);
viteza banda cuptor: max.180
(Cu-Fe, Cu-Ag si Al-Cu) si max. 90
(Al-Ni);
timp de mentinere pe banda
cuptorului (min): 10 ± 2 (Cu-Fe and
Cu-Ag), 8 ± 2 (Al-Cu),16 ± 2 (Al-Ni);
In cazul cuplului Cu-Fe, Fe si Cu
prezinta o solubilitate foarte mica,
fiind practic nemiscibile, fiecare
metal cristalizand intr-o retea bine
definita: CVC (Fe) si CFC (Cu).
Sudarea la interfata Cu-Fe este
realizata prin procese de difuzie si de
deformare plastica la cald prin fluaj,
la nivel micro, Fig. 2.
Fig. 2. Aspect microscopic la interfata Cu-Fe,
x 500
Pentru cuplul metalic Cu-Ag imbinat
prin difuzie, la interfata exista o zona
de difuzie, de aprox. 216,2 m,constituita dintr-un aliaj eutectic
alcatuit din cristale de solutie solida á
(CFC) + â (CFC), care determina
cresterea microduritatii la interfata,
Fig. 3.
La interfata, atat pentru
componentele Al-Ni (Fig. 4) si
pentru componentele Cu-Al (Fig. 5)
sudate prin difuzie, se constata
existenta unei zone de difuzie, de
aprox.0,3÷0,6 µm, precum siprezenta unor compusi intermetalici
duri, pusi in evidenta prin difractie
de raze X si diagrame Rietvelt.
Fig. 3. Microduritati Vickers obtinute pematricea de Ag, interfata Ag-Cu si matricea de
Cu
Fig. 4. Aspect microscopic in zona de imbinare
Al-Ni, x 500
100959085807570656055504540353025201510
4,000
3,500
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
0
-500
-1,000
C u 7 0. 82 %
Al4Cu9 24.26 %
Al2Cu 4.92 %
Fig. 5. Evidentierea cantitativa a compusilor
Al 4Cu9 si Al 2Cu, existenti la interfata Al-Cu
Măsurătorile de microduritate
Vickers au aratat o crestere avalorilor microduritatii pentru toate
componentele realizate, ca urmare
a compusilor duri formati la
interfata metalelor imbinate.
Testele de rezistivitate și
conductivitate electrică au fost
realizate prin metoda celor patru
puncte, cu ajutorul puntii TESLA
BM 395. Rezultatele obtinute au
aratat ca proprietatile electrice ale
cuplelor metalice studiate se
incadreaza in intervalul de variaţie a
conductivităţii electrice (105 - 108-1x cm-1) și a rezistivităţii electrice
(10-5 - 10-8 x cm), specific
materialelor metalice compacte.
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-
30-01-06 (5116/2007).
Cu Fe
Al
Ni
Zona de difuzie
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 80/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200876
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale multifunctionale avansate
de tip carboaerogel cu aplicatii in
domeniul ingineriei electrice
(Conversia energiei, stocare H2,
purificarea apei)
ABSTRACT PROIECTProiectul a avut drept obiectiv
principal studiul, obtinerea si
dezvoltarea de noi materiale de tip
carboaerogel. La nivel national
dezvoltarea de aerogeluri carbonice
reprezinta un domeniu abordat in
premiera. Scopul acestui proiect l-a
constituit obtinerea de noi materiale
micro/nanostructurate cu posibilitati
aplicative multiple - cu accent
principal pe obtinerea de materialedestinate stocarii de hidrogen si
pilelor de combustie cu membrana
schimbatoare de protoni.
Personal de cercetare al proiectului:
Dr. Ing. Hristea Gabriela –
responsabil proiect, Ing. Petica
Aurora, Ing. Mitrea Sorina, Ing.
Prioteasa Paula, Ec. Sisu Ioana, Ec.
Cristea Mariana
REZULTATE PROIECT
1. Au fost propusi si obtinuti noi
tipuri de precursori pentru materiale
de tip carboaerogel: 1. geluri
carbonice obtinute prin solubilizarea
de materiale carbonoase care in
stare uscata pot furniza membrane,
suporturi catalitice, etc si 2: carbon
microporos obtinut din sucroza si
antracen prin diferite tratamente
termice (au fost evidentiate
existenta structurilor de tip fulerenain materialele obtinute).
2. Au fost obtinute
carboaerogeluri compozite
RF/tesatura carbonica: prin acest
procedeu este eliminat procedeul
dificil de uscare a gelurilor organice
in conditii supercitice (se pare ca
tesatura carbonica actioneza ca un
catalizator furnizor de centrii activi
pentru reactia de policondensare pe
parcursul gelifierii).
Fig. 1. Imagine SEM a compozitului RF/tesatura
carbonica
Au fost conduse experimentari de
obtinere a unor geluri organo-
carbonice (pe baza de rezorcina (R) –
formaldehida (F)) prin metodecombinate sol-gel/pirolitice cu
variatia parametrilor de reactie in
functie de metoda de obtinere
abordata, cu influenta imediata
asupra caracteristicilor morfologice
si fizico-chimice ale aerogelurilor
obtinute. S-a lucrat la diferite
rapoarte molare R/F, R/C, cat si la
raport de dilutie, pH si temperaturi
de piroliza diferite. Au fost obtinute
materiale cu suprafete specifice
cuprinse intre 28,5m2/g si 425m2/gcu morfologii (texturi) diferite:
structuri fibrilare, nanosfere
carbonice (fig.2) si nanowhiskeri
carbonici (fig.3). Metoda de obtinere
a acestor nanocarboni este originala
si necesita investigatii suplimentare;
trebuie precizat ca acest tip de
nanostructuri se obtin in mod curent
prin procedee fizice de tipul ablatiei
laser sau CVD-depunere chimica in
faza de vapori.
Fig. 2. Nanosfere carbonice obtinute pe
suprafata carbon-aerogelului
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 81/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 77
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
2.3 wt% H
Fig.3. Nanowhiskeri carbonici
Au fost efectuate o serie de
experimentari de functionalizare a
suprafetei carbo-aerogelurilor (CA)
obtinute prin doparea CA cu doua
tipuri de precursori platinici urmata
de reducerea Pt din sarurile utilizate
la Pt metalica. De asemenea s-au
realizat dopari cu Ni si Pd (din
polimer RF, grefat cu Ni si Pd). Au
fost obtinute particule metalice de
dimensiuni nanometrice (dispersia
acestora in matricea carbonica a
variat intre 40-70%); dimensiunea
particulelor metalice in matricea de
carboaerogel: 9-15nm.
Pe baza masuratorilor electrochimice
(mas. de ESA-electrochemical
surface area-vezi tab.1) prin
voltametrie ciclica s-a remarcat
potentialul carboaerogelurilor dopate
de a fi utilizate ca material deelectrod in pile de combustie de tip
PEMFC - valoarea ESA obtinuta este
comparabila si chiar mai mare cu
materiale similiare comerciale.
Fig. 4. Valoarea ESA obinuta comparativ cu
materiale similare comerciale
Tabel nr.1. Valori ESA pentru 4 probe de
carboaerogel obtinute in cadrul proiectului
Proba
A
mC/cm2
K
mC/cm2
Pt incarcare
mg/cm2 Speed
ESA
m2/g
24 6.43 0.21 0.6 20 5.079
11.3 0.21 0.6 5 9.032
25 1.45 0.21 0.6 20 1.151
3.36 0.21 0.6 5 2.667
28 40.7 0.21 0.6 20 32.341
76.4 0.21 0.6 5 60.635
29 24.9 0.21 0.6 20 19.762
50.6 0.21 0.6 5 40.159
De asemenea, din materialele obtinute
au fost selectate indeosebi cele dopate
in vederea efectuarii unor testari
preliminare de stocare H2. Masuratorile
de stocare au fost efectuate in cadrul
Universitatii Padova, Dipartimento di
Ingegneria Meccanica pe un aparat
AMC- Pittsburgh (Advanced Materials
Corporation). In fig. 5 sunt redate
izotermele de adsorbtie H2 pentru
carboaerogelurile dopate cu Ni si Pd.Comparand cu materiale carbonice
similare testate la nivel international
pentru stocare de H2 (nanotuburi
carbonice si diferite tipuri de carbon
activ) rezultatele obtinute pe materialele
ce fac obiectul acestui proiect sunt
comparabile si in contextul dat,
constituie un argument pentru
dezvoltarea cercetarilor in ceea ce
priveste sinteza si modelarea structurala
a unor astfel de materiale pentru
aplicatiile vizate.
Fig. 5. Izotermele de adsorbtie H 2 pentru
carboaerogelurile dopate cu Ni si Pd
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU PN 06-30-01-05
(5105 / 2006).
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6
0
5
10
15
20
25
30
AC-7 T=80 K
wt% H
2
p ( a t m ) 1.6 wt% H2
3 wt% H2
2.5 wt% H2
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 82/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200878
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Studiul efectului magnetocaloric in
compusi intermetalici si oxidici
nanostructurati
ABSTRACT PROIECT
Proiectul si-a propus prepararea sistudiul proprietatilor structurale,electrice, calorice si magnetice aleunor compusi intermetalici care
prezinta tranzitii la temperaturi joase,sub 100 K. Acesti noi compusiintermetalici vor conduce ladezvoltarea de noi materiale pentrutehnologii moderne de racire.Compusii din clasa GdNi 5 , Gd 1-xLa xNi 5 ,
Gd 5-xY xSi 2Ge2 , Tb5 Si 2Ge2 , Dy 5 Si 4-xGe x ,
Ho5 Si 2Ge2 , Gd 5 (Si xGe1-x )4 au fost preparati prin topire in cuptorulelectric cu arc sau in cuptorul cuinductie. Compusii La0.7Pr 0.3MnO3 ,La2/3Ca1/3Mn1-xCo xO3 , La2/3Sr 1/3Mn1-
xC0 xO3. La2/3Ca1/3Mn1-x Al xO3 cutemperaturi de tranzitie apropiate detemperatura camerei au fost preparati
prin metoda ceramica, respectivmetoda sol-gel.
Caracterizarile structurale simorfologice ale probelor preparate s-
au realizat prin difractie de raze X,microscopie electronica si microscopiede forta atomica. Caracterizareaelectrica, calorica si magnetica a
probelor preparate au permisdeterminarea dependentelor detemperatura ale rezistivitatii, trasareaizotermelor de magnetizare sideterminarea coeficientilor calorici. Au
fost puse in evidenta temperaturile detranzitie. A fost studiata dependentamarimilor caracteristice de modul de
preparare si de temperaturile detratament termic.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Mirela-Maria Codescu –
responsabil proiect, Prof. Dr. Wilhelm
Kappel, Ing. Alexandru Iorga, Ing.
Eugen Manta, Ing. Fiz. Madalina
Negoita, Dr. Fiz. Eros AlexandruPatroi, Fiz. Gabriela Sbarcea
REZULTATE PROIECT
Experimentarile derulate au avut in
vedere prepararea de probe din seria
compusilor Gd5(SixGe1-x)4 (0<x<0,5),
operatie realizata prin topire in
cuptorul cu inductie, in atmosfera
controlata (argon tehnic pur). A fost
investigata prin difractie de raze Xstructura cristalina a probelor
preparate.
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
2000
4000
6000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Gd5(Si0.5Ge0.5)4
Gd5(Si0.45Ge0.55)4
Gd5(Si0.365Ge0.635)4
Gd5(Si0.3Ge0.7)4
Gd5(Si0.25Ge0.75)4
Gd5(Si0.2Ge0.8)4
Gd5(Si0.18Ge0.82)4
Gd5(Si0.15Ge0.85)4
Gd5(Si0.10Ge0.90)4
Gd5(Si0.05Ge0.95)4
Gd5Ge4
oGdGe
#Gd5Si3
o
o
oo
o
o
o o
o o
o o o o
o oo
# # # #
#
###
# # # # # #
#
o
o o
o oo
o o o
o
o o o o# # # #
## # # #
#
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o o o
o o o
oo
o o o
o o
oo
o
o
o o
o
o
o
oo o
o
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
# #
#
#
#
#
#
#
o
o
oo
o
o
o
o
o
o
o
o
o o
o
o
o o
o
o
o
o
o
o
o
o
#
#
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
#
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o#
o#
#
#
#
#
o
o
o
o#
o
o
o
o o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o o o
o
o
o
o
o
o o
o
# # #
#
o
#
o
o
#
##
#
#
#
Fig. 1. Spectre de difractie raze X
comparative pentru compusii Gd 5 (Si xGe1-x )4
Pentru a studia evolutia structurala a
aliajelor, functie de continutul de Si,
au fost realizate investigatii prin
difractie de raze X asupra probelorGd5(SixGe1-x)4 (0<x<0,5) preparate.
Figura 1 prezinta spectrele de difractie
raze X comparative ale aliajelor din
seria Gd5(SixGe1-x)4.
Din analiza spectrelor de difractie
prezentate in figura 1 se poate
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 83/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 79
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
constata ca un continut atomic mai
mare de Ge atrage dupa sine o
crestere a ponderii fazei GdGe, in
detrimentul fazei Gd5Si3, peak-urile
pentru aceasta ultima faza fiind
aproape inexistente.Spectrele de difractie ale compusilor
Gd5(Si0,365Ge0,635)4 si Gd5(Si0,3Ge0,7)4
dupa turnare sunt destul de
asemanatoare, insa, cu toate ca din
punct de vedere compozitional sunt
extrem de apropiate, proba cu un
continut mai mic de Ge prezinta peak-
uri ale compusului Gd5Si3 mult mai
reduse ca intensitate, unele chiar
aplatizate (v. fig. 1, peak-urile
corespunzatoare unghiurilor 2 =30°,35° si 58°).
Tendinta se accentueaza pentru proba
Gd5(Si0,25Ge0,75)4 in stare turnata. In
cazul spectrului de difractie raze X al
acestei probe, intensitatea peak-ului
compusului GdGe creste semnificativ,
in raport cu probele analizate anterior.
In cazul compusului Gd5(Si0,2Ge0,8)4 in
stare turnata, spectrul de difractie
raze X indica prezenta ambilorcompusi: Gd5Si3 si GdGe, ponderea
acestuia din urma fiind semnificativ
mai mare. Comparativ cu probele ce
contin mai mult Si, se constata ca
intensitatea peak-ului ce corespunde
compusului GdGe este mai ridicata in
probele cu continut mai mic de Si.
Scaderea cu 0,02 % atomice a
continutului de Si determina o
modificare semnificativa a spectrului
de difractie a probei Gd5(Si0,18Ge0,82)4 in stare turnata, comparativ cu cel
probei Gd5(Si0,2Ge0,8)4, de asemenea in
stare turnata, in sensul reducerii
intensitatii peak-urilor compusului
GdGe.
Spectrele de difractie raze X ale
compusului Gd5(Si0,18Ge0,82)4 in stare
turnata reflecta mai degraba o
structura quasiamorfa.
Analizand spectrele de difractie ale
aliajelor Gd5(Si0,15Ge0,85)4,
Gd5(Si0,10Ge0,90)4, Gd5(Si0,05Ge0,95)4 se
poate constata ca, pe masura cecontinutul de Si scade, creste gradul
de amorfizare a aliajului, acesta fiind
intr-o stare quasiamorfa.
Pentru probele de Gd5(SixGe1-x)4,
dimensiunile medii ale cristalitelor de
faza GdGe sunt situate in intervalul 25
– 30 nm, iar pentru faza Gd5Si3 sunt
situate in intervalul 15 – 45 nm.
In vederea omogenizarii, probele au
fost tratate termic in atmosfera
controlata (argon sau argon cu 0,5 %hidrogen), la temperaturi situate in
intervalul (1100- 1150oC), timp de
cateva ore. Pentru caracterizarile fizice
ulterioare, probele preparate au fost
puse la dispozitia coordonatorului.
In anul 2007 INCDIE ICPE-CA
Bucuresti a aplicat in cadrul unui
consortiu format din 9 institutii de
cercetare si firme propunerea de
proiect: „Small scale thermal COOLingunits using MAGnetocaloric
materials”, acronim MAGCOOL, in
cadrul call-ului FP7-ENERGY-2007-2-
TREN, insa aceasta propunere nu a
fost admisa la finantare.
Cercetarea a fost finantata prin programulCEEX – CERES, contract 2-Cex06_11-102/2006 (7045 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 84/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 80
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Micro- si nanocompozite pentru
materiale magnetic dure de mare
densitate de energie
ABSTRACT PROIECTFabricarea magnetilor nanocompoziti
prin racire ultrarapida sau aliere
mecanica arata ca este posibila
insumarea in acelasi material a unor
magnetizari mari a fazelor moi (Fe,
Fe3B) cu anizotropiile importante ale
unor compusi intermetalici cu
pamanturi rare (Nd 2Fe14B, Sm2Fe17N 3 ,
SmCo5 ). In literatura de specialitate a
fost evidentiat interesul pentru
nanocompozitele de tipul Nd 2Fe14B/ α -Fe deoarece ating valori de
remanenta, J r , mai mari decat
jumatate din valoarea la saturatie,
J S /2. Cuplajul de schimb apare la
grauntii cu dimensiuni de sub 100 nm
si conduce la un raport J r /J S in jurul
valorii de 0,7 si la valori mai ridicate
ale punctului Curie, T, insa are ca
efect obtinerea unor valori mult mai
mici ale produsului energetic maxim
decat cele prezise teoretic. Proiectul
si-a propus studierea materialelor
magnetice nanocompozite din familia
aliajelor Nd-Fe-B, durificate prin
interactie de schimb, utilizabile la
obtinerea de magneti permanenti de
foarte mare energie magnetica
specifica. Fenomenul de interactie de
schimb apare in nanocompozitele
constituite dintr-o faza magnetic dura
si o faza magnetic moale. Au fostintreprinse studii experimentale pentru
imbunatatirea remanentei si a
efectului conditiilor de racire la
solidificarea ultrarapida a topiturilor
NdFeB cu compozitii apropiate de cea
stoechiometrica, Nd 2Fe14B, prin
tehnica melt-spinning.
Nanocompozitele bifazice Nd 2Fe14B/ α -
Fe au fost preparate prin tehnica melt-
spinning si tratamente termice
ulterioare, pornind de la aliajul
Nd 11Fe83B 6, bogat in Nd si ajungand la
un aliaj cu un continut redus de Nd.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Mirela-Maria Codescu –
responsabil proiect, Fiz. Silvia
Hodorogea, Prof. Dr. Fiz. Wilhelm
Kappel, Ing.. Alexandru Iorga, Ing.
Eugen Manta, Ing. Sorina Mitrea, Dr.
Fiz. Eros Alexandru Patroi, Fiz. Delia
Patroi, Ing. Nicolae Stancu
REZULTATE PROIECTBenzile de aliaje pe baza de Nd-Fe-B,
preparate prin solidificare ultrarapida
(v. fig. 1) au fost caracterizate
structural si magnetic. Analizele
microstructurale prin TEM si HR-TEM
au aratat pentru aceste aliaje, in
conditii determinate, viteze ale
tamburului rotitor v = 20 - 45 m/s, si
tratament termic in intervalul 650-
750oC pentru 3-15 min. durata de
mentinere, ca exista posibilitatea
obtinerii unei structuri nanocristaline
relativ omogene si uniforme, cu
dimensiuni de graunte in limitele 20 -
50 nm. Cu toate acestea, in stare
recristalizata, atinsa dupa tratarea
termica, viteza optima a tamburului
rotitor se muta la valori mai mari de
35 m/s.
Fig. 1. Benzi de aliaj Nd 11Fe83B 6 , preparate prin
tehnica melt-spinning
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 85/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 81
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Analizele XRD prezinta doua spectre,
corespunzatoare fazelor α-Fe si
Nd2Fe14B. Investigarea epruvetelor prin
difractie cu fascicul de electroni a
facut dovada coexistentei fazelor α-Fe
si Nd2Fe14B in stare amorfa sinanocristalina.
Masuratorile magnetice au aratat ca
cele mai bune valori ale
caracteristicilor magnetice pentru
benzile de aliaj Nd11Fe83B6, au fost: HcJ
~ 8,8 kOe si un raport ridicat
Mr/Ms~0,77, dupa un tratament
termic de revenire 750oC/3
min.(fig.2).
-20 -10 0 10 20
-10
-5
0
5
10
Proba A1
5min la 650C Mr/Ms=.68 Hc =8.8KOe 3 min la 750C Mr/Ms=.77 Hc=8.8KOe
M ( K G s )
H(KOe)
Fig. 2. Curbe de histerezis pentru benzi de aliaj
Nd 11Fe83B 6 dupa revenire: a) 650 oC/5 min; b)
750 oC/3 min.
Aceasta sugereaza ca prin tratament
termic, dimensiunile cristalelor devin
mult mai uniforme, dar nu cresc asa
de mult pentru aceste aliaje. Pentru
aliajele din a doua grupa, cu un
continut mai redus de Nd, cele mai
bune valori ale caracteristicilor
magnetice s-au obtinut pentru benzile
de aliaj Nd4,5Fe75,8Cu0,2Nb1B18,5, si
anume: Hci ~7,5 kOe si valori ale
raportului Mr/MS ~0,78. Acest fapt
este atribuit atomilor de Nb care
actioneaza ca inhibitori ai cristalelor.Comportarea magnetica constatata
din curbele de demagnetizare ale
nanocompozitelor magnetice bifazice
Nd2Fe14B/α-Fe, preparate pe baza
aliajelor Nd10Fe84B6, Nd7,5Dy0,9Fe85,9B5,7
si Nd7,5Fe78,9Co7,9B5,7, permeabilitatea
maxima de recul si valorile pozitive
pentru δM sunt factori ce
imbunatatesc durificarea prin efect de
schimb pentru nanocompozitele
bifazice obtinute.
Diseminarea rezultatelor a fost asigurata prin:
- lucrari ISI
• W. Kappel, M. M. Codescu, M. Valeanu, N.
Stancu, J. Pintea, F. Lifei, A. Jianu, D.
Patroi, E. Patroi, Influence of the
Recrystallization Processes on the Structure
and Magnetic Properties of the
Nd 2Fe14B/alpha-Fe Nanocomposites, J. of
Optoel. and Adv. Mat., vol. 9 , nr. 5, 2007,
ISSN 1454-4164
- carti:
• „Magneti permanenti pe baza de NdFeB ”,
autori: M. M. Codescu, W. Kappel, N.
Stancu, Ed. Printech, 2006• „Magneti permanenti ”, autori: W. Kappel,
M. M. Codescu, S. Jipa, Ed. Printech, 2006
- lectii invitate:
• W. Kappel, Applications of High
Performance Permanent Magnets, a IV-a
Conf. Int. de Mat. si Tehn. de Fabr., 2006,
Cluj-Napoca
• W. Kappel, Applications of High Energy
Density Permanent Magnets, Scoala
Europeana de Magnetism, 2007, Cluj-
Napoca.
- premii:
• „Best Poster Award” la 1st ElectronicSystemintegration Technology Conference
ESTC 2006, 5–7 Sept. 2006, Dresda
pentru lucrarea „High Energy Density
Magnetic Materials for Electronic
Packaging” , autori: W. Kappel, M. M.
Codescu, N. Stancu, J. Pintea, E.A. Patroi,
D. Patroi.
- lucrari de dizertatie. Rezultatele obtinute in
cadrul acestui proiect si a proiectului CEEX nr.
19/2005, acronim NANOMAG, au stat la baza
realizarii lucrarii de dizertatie “Materiale
Magnetice Nanocompozite NdFeB”, Fiz. Patroi
Delia, prezentat in iulie ’07, la Fac. de
Electrotehnica (UPB).
- propunere brevet de inventie.”Magneti
permanenti nanocompoziti izotropi si
procedeu de obtinere”, nr. inregistrare dosar
OSIM: A00851/1/ICPE-CA/05.11.2008
Cercetarea a fost finantata prin Programul
NUCLEU, proiect PN 0630 - 0101/2006.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 86/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200882
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
Materiale cu Histerezis Magnetic
ABSTRACT PROIECT
Proiectul si-a propus două directiiimportante:1. Analiza numerică a procedurilor de
identificare a parametrilor folositi înmodelele scalare ale histerezisuluimagnetic si, ulterior, generalizareastudiului prin trecera de la analizascalară la studiul efectului modificăriidirectiei de aplicare a câmpuluimagnetic, în perspectiva pregătiriirealizării obiectivelor fazei următoare.2. Realizarea practică a dispozitivului pentru măsurători vectoriale, realizarece a cuprins si un important efort de
optimizare a dispozitivului.S-a dezvoltat o procedură în carefuncţia Preisach este determinată într-o formă numerică, pornind de la unset de curbe reversibile de ordinul întâi(FORCs – First Order ReversalCurves). Metoda dezvoltata siimplementata se bazează pe modelulPreisach clasic, utilizând distribuţiafuncţiei Everett, care reduce drastic proasta "condiţionare" a problemei deidentificare. A fost dezvoltata oaplicaţie numerica numita RHID("rational hysteresis identification"), incare a fost integrat modulul deidentificare propriu-zis. Aceasta permite importul si verificareavalidităţii datelor primare, scalarea lor prin raportare la saturaţie, re-eșantionarea pe grid regulat si dens,identificarea parametrilor, reconstrucţii
de trasee de magnetizare pe diversescenarii de excitaţie. Implementareanumerica a programului a fostrealizata astfel încât să permită odezvoltare eficienta ulterioara amodelului pentru activităţile etapelorurmătoare, unde obiectivul consta inmodelarea fenomenului de histerezisvectorial.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Fiz. Eros Alexandru Patroi -
responsabil proiect, Prof. Dr. Fiz.
Wilhelm Kappel, Ing. Remus Erdei,
Ing. Fiz. Madalina Negoita, Dr. Mirela-
Maria Codescu, Ing. Nicolae Stancu,Ing. Eugen Manta, Ing. Sorina Mitrea,
Ing. Fiz. Delia Patroi, Tehn. Florin
Dobrin, Tehn. Paul Stean
REZULTATE PROIECT
Metodologie pentru caracterizarea
scalară
Raţionamentul adoptat in alegerea
modelului de caracterizare scalara amaterialelor si in dezvoltarea
modulului de identificare este
următorul:
introducerea capabilităţilorhisteretice în programele de analiza
numerica a câmpului
electromagnetic a devenit o
prioritate în dezvoltările diverșilor
producători; aceasta nevoie nu este
noua: utilizatorii solicită
dintotdeauna aceasta capabilitate,
care să facă posibilă analiza
dispozitivelor cu materiale histeretice
complexitatea intrinseca a
fenomenului face ca modelarea și
identificarea robusta și de precizie sa
rămână probleme deschise, încă
departe de o soluţionare unanim
acceptată; problema este agravata
de încă un lucru: în modelele uzuale,
o identificare de precizie necesita unset prohibitiv de date experimentalede material, de obicei nedisponibil
proiectanţilor și inexistent în
cataloagele de material;
din punctul de vedere al majorităţii
utilizatorilor de aplicaţii de analiză,
pentru proiectarea și optimizarea
dispozitivelor care înglobează
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 87/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 83
MATERIALE MULTIFUNCTIONALE
CU APLICATII IN INGINERIE ELECTRICA
histerezis, este de preferat
disponibilitatea capabilităţii de
modelare pe baza unui set realist(redus) de date experimentale, cu
toate că identificarea se va realiza
cu un grad de aproximare relativ
ridicat. Având in vedere aceste obiective, a
fost adoptat modelul Preisach-clasic,
în implementare bazată pe funcţia
Everett:
modelul Preisach realizează un
compromis ideal între acurateţea
modelarii fenomenologice si numărul
parametrilor de model;
• utilizarea funcţiei Everett este
singura opţiune prin care se poate
asigura stabilitatea soluţiei problemeide identificare - prin reducerea
drastica a proastei "condiţionări" a
problemei.
Pentru identificarea distribuţiei Everett
pe baza unui set minimal de date de
material a fost dezvoltată o procedura
bazată pe o ipoteză de quasi-
similaritate între curbele majore și cele
de ordinul 1. Procedura s-a dovedit
efectiva in forma actuală, dar sunt în
desfășurare cercetări în vederea găsirii
unei proceduri optimale bazată pe
aceeași clasa de ipoteze. Dispozitivul
experimental de magnetizare
directionala (fig1.)
Fig. 1. Dispozitiv experimental de magnetizaredirectionala si distributia inductiei magnetice|B | la t = 0 (J1=0A/mm2 , J2=4 A/mm2 )
Fig. 2. Desenele tehnice ale subansamblelor
Fig. 3. Imagini ale subansamblelordispozitivului
Cercetarea a fost efectuata in cadrul programului CEEX, contract nr 78 / 2006(7005 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 88/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
84
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 89/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
Biomateriale B i o
m a t e r i a l e
B i o
m a t e r i a l e
B i o
m a t e r i a l e
85
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 90/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200886
BIOMATERIALE
Arhitecturi inovative degradabile,
biocompatibile si bioactive pe bază
de polimeri naturali si sintetici
ABSTRACT PROIECT
Proiectul isi propune sa analizeze si
sa solutioneze din punct de vederechimic, fizic si biochimic proiectarea
si realizarea unor arhitecturi
inovative complexe pe baza de
polimeri naturali si polimeri sintetici,
ca structuri biocompatibile si cu
degradabilitate controlata, aplicabile
in domeniul medical si farmaceutic și
respectiv pentru protecţia mediului.
Scop: sinteza de noi biomateriale pe
bază de fosfaţi de calciu (fosfat
tricalcic, variatia polimorfica detemperatura joasa beta-TCP),
caracterizarea acestora în corelaţie
cu caracteristicile de
biocompatibilitate si
biodegradabilitate, și diseminarera
principalelor rezultate știinţifice
obţinute.
Obiective:
- obtinerea de noi arhitecturi
inovative degradabile, bio-
compatibile și bioactive pe bază de
polimeri naturali și sintetici;
- demonstrarea caracteristicilor de
degradabilitate-biocompatibilitate a
sistemelor obtinute;
- demonstrarea funcţionalităţii ca
structuri degradabile,
biocompatibile/bioactive;
- diseminarea pe scară largă.
Demonstrarea caracteristicilor de
degradabilitate-biocompatibilitate a
structurilor obtinute, prelucrarea
materialelor in potentiale produse,testarea si demonstrarea
funcţionalităţii arhitecturilor inovative
obţinute sunt activitati absolut
necesare pentru o ulterioara aplicare
practica. Diseminarea pe scară largă
în vederea colaborării cu parteneri
interni si externi in vederea
evidentierii caracteristicilor specifice
si implementarea procedeelor si
metodelor originale dezvoltate
reprezinta o alta preocupare
importanta.
Personal de cercetare al proiectuluiIng. Tardei Christu – responsabil
proiect, Dr. Chim. Budrugeac Petru, Dr.
Ing. Alecu Georgeta, Drd. Ing. Grigore
Florentina, Tehn. Petrache Mariana,
Tehn. Nicolaescu Elena
REZULTATE PROIECT
Rezultatele au evidentiat : pulberile
ceramice micrometrice si in special
cele cu substitutie izomorfa (max.
10%mol.) au cele mai mici valori de
pH, sunt deci cele mai stabile;stabilizarea retelei cristaline s-a
realizat prin integrarea ionilor de
Mg2+ in limita de substitutie de
10%mol. Toate pulberile ceramice
de beta-TCP analizate (0,005 - 5
mg/ml) nu au determinat o creștere a
mortalităţii celulare sau un deficit de
proliferare celulara. Mai mult, atât
viabilitatea celulara cat mai ales
indicele de proliferare au fost
semnificativ mai mari la finalul celor3 zile de cultura in prezenta
concentratiilor mari de beta-TCP fata
de control. Aceasta demonstrează o
buna compatibilitate biologica pentru
produsul analizat, dar sugerează
posibile interferente biologice
stimulative care necesita evaluări
specifice.
Principalele rezultate obtinute sunt
prezentate in continuare
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0
β - T C P
I n t e n s i t a t e a ,
( u . a )
2 θ
Fig. 1. Difractograma compusului β -TCP,
microcristalin sinterizat la 1050 ° C-2h
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 91/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 87
BIOMATERIALE
Fig. 2. Spectru IR pentru compusul β -TCP,
microcristalin sinterizat la 1050 ° C-2h
Fig. 3. Microscopie electronica (SEM) pentru
compusul β -TCP, microcristalin sinterizat la
1050 ° C-2h, (X 3000)
Project:
Identity:
Date/Time:
a oratory:
Operator:
Sample:
1
1/30/2007 2:35:35PM
INCDIEICPE-CA
precursor-H4,9.000 mg
Material:
CorrectionFile:
em p. a . / en s . es :
Range:
SampleCar./TC:
Mode/TypeofMeas.:
Precursor H4
Calib-Pt-10-25-1000-aer-static-new.bsv
099DSC.tsv /099_DSC.esv
25/10.0(K/min)/1000
DSC(/TG)HIGHRG2 /S
DSC-TG /Sample+ Correction
Segments:
Crucible:
Atmosphere:
TGCorr./M.Range:
DSCCorr./M.Range:
1/1
DSC/TGpan Pt-Rh
---/---/---/--- /---/---
620/30000mg
020/5000 µV
Instrument: NETZSCHSTA 409 PC/PG File: E:\STA\Probe\Fisieremasuratori\TARDEI\Precursor-H4-Pt-10-25-1000-aer-static-new.dsv Remark: aer-static
Administrator 2007-01-3107:57 Main
100 200 300 400 500 600 700 800 900Temperature /°C
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
DSC /(mW/mg)
90
95
100
105
TG /%
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0.0
0.1
DTG /(%/min)
[1] Precursor-H4-Pt-10-25-1000-aer-static-new.dsvTG
DSCDTG
-5.90 %
-0.78 %
-4.14 %
-6.68 %
69.5 °C
794.3 °C
63.9 °C
[1][1]
[1]
↑ ex
Fig. 4. Analiza termogravimetrica (TG/ATD-DSC)
pentru compusul β -TCP-nano
5,90
6,90
7,90
8,90
9,90
10,90
0 50 100 150 200
Timp (minute)
p H
b-TCP- M0 - n b-TCP - M0-c
b-TCP - M3-n b-TCP - M3-c
Fig. 5. Masuratori de pH pentru pulberile
ceramice de β -TCP, nanometrice si micrometrice,
cu substitutii izomorfe de ioni de Mg2+
Proba c
0
10000
20000
30000
40000
0 1 2 3 zile
n u m a r d e c e l u l e / m l
control 0.5 mg/ml 1 mg/ml5 mg/ml 10 mg/ml
Fig. 6. Cinetica proliferarii osteoblastelor
cultivate in prezenta diferitelor concentratii de
pulbere de β -TCP (a-microcristalina; b-
nanometrica), la 3 timpi diferiti de cultivare
Concluzii : Proprietatile de resorbtie
ale β -TCP se coreleaza foarte bine cu
microstructura. Incorporarea de ioni
de Mg2+ in structura nu influenteaza
formarea compusului, schibarile sunt
doar la nivel de celula elementara cu
efect de stabilizare a fazei valoroase;
toti compusii de substitutie formati
sunt mai putin solubili decat β -TCP.
Rezultatele testelor in vitro
demonstreaza ca prezenta pulberii de
β -TCP in mediu de cultura nu
reprezinta un factor perturbator,
dezvoltarea celulelor osteoblastice
este normala, pastrand morfologia
acestora.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 10 / 2005
(7002 / 2005).
Proba n
0
10000
20000
30000
40000
50000
0 1 2 3zile
n u m a r d e c e l u l e / m l
control 0.5 mg/ml 1 mg/ml5 mg/ml 10 mg/ml
a
b
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 92/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200888
BIOMATERIALE
Biocompozite obtinute prin
reciclarea deseurilor de PET si
utilizarea de derivati ligno-celulozici
ABSTRACT PROIECT
Scopul proiectului PET – BIO -
COMP a fost de a realiza otehnologie de obtinere a unor
materiale compozite care sa aiba la
baza deseurile de PET in combinatie
cu lignina, care sa conduca la
cresterea gradului de
biodegradabilitate, cu preturi de cost
competitive.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Caramitu Alina Ruxandra –
responsabil proiect, Ing. MitreaSorina, Dr. Budrugeag Petru, Fiz.
Patroi Delia, Dr. Fiz. Patroi Eros, Fiz.
Hodorogea Silvia, Ing. Bara Adela,
Ing. Ciocanete Alina, Ec. Dobrin
Dorina, Tehn. Turcu Ligia
REZULTATE PROIECT
Au fost realizate mostre de material
biocompozit pe baza de deseuri de
PET amestecate cu lignina. Asupra
acestor materiale s-au efectuat teste
de prelucrare prin injectie si
extrudare, teste fizico-mecanice,
precum si o analiza a ciclului de
viata. De asemenea au fost
identificate aplicatiile potentiale
pentru astfel de materiale. (construcţii civile, auto, maritime,
mobilier, electrotehnică etc.)
.
Fig. 1. Linie de reciclare a deseurilor din plastic
Asa cum se poate vedea din figura 1,
ambalajele din PET sunt supuse unui
proces de macinare sub vid, urmata
de extrudare. Rezultatul procesului il
constituie granule de PET cu aviz
alimentar, cristalizate, reciclate, cu
viscozitatea la nivelul materialuluivirgin. Acestea pot fi utilizate pentru
a produce din noi butelii din PET.
Aceasta matrice termoplasta este
amestecata cu fibrile de lignina.
Procesarea ligninei cu matricea
termoplastica se face cu ajutorul
mașinilor de injecţie cu melci normali.
In figura 2 de mai jos sunt prezentate
epruvetele realizate .
Fig. 2. Epruvete obţinute din matrice
termoplasta(PET) si lignina
Temperatura de lucru poate atinge
170°-260°C, iar temperatura duzei
poate fi cuprinsa intre 150–2300C (in
functie de matricea polimerica
utilizata). Presiunea in extruder
trebuie menţinuta la valori înalte
pentru a permite rotaţia in condiţii
bune a melcului. Presiunea de injecţie
este relativ mare (150 MPa) la fel si
viteza de injecţie.
S-au realizat epruvete de material
pentru mai multe compozitii, prinvarierea procentului de lignina
adaugat in matricea polimerica de
PET.
Astfel s-au efectuat incercari la
procente cuprinse intre 20% si 80%
lignina adaugate in matricea
termoplasta de PET.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 93/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 89
BIOMATERIALE
In urma efectuarii testelor fizico –
mecanice auspra compozitelor
obţinute, s-au constatat
urmatoarele:
• Modulul Young are valori
maxime la un conţinut de45% fibre;
• Rezistenta la rupere creste cu
conţinutul de fibre avand
valori maxime la 60% fibre;
• Rezistenta la indoiri repetate
creste cu continutul de fibre;
• Duritatea probelor are valori
aproximativ constante nefiind
influentata de conţinutul de
fibre, la fel si rezistenta la
impact.
Potenţialul de realizare a
compozitelor din matrice sintetica si
lignina este de cca. 2500 t/an la fel
de mare ca rășinile uzuale: PET,
ABS, policarbonati, poliamide, etc.
O aplicatie importanta a acestor
compozite este la realizarea de
pereti interiori in constructii. De
asemenea se pot obtine bunuri de
larg consum, jucarii, parti pentru
industria electronica si
electrotehnica, audio si auto asa
cum se poate observa din figura 3
de mai jos:
Fig. 3. Diferite produse obţinute din matrice
sintetica si lignina
Tehnologia propusa face parte din
categoria “tehnologiilor curate” ceea
ce permite atingerea standardelor de
mediu, mai mult decat atat sunt
indeplinite cerintele protocolului de la
Kyoto privind asigurarea pastrarii
mediului, valorificarea resurselor
reciclabile (de ex. deseuri lemn cu
restrangerea exploatarii cherestelei).Universitatea Tehnica “Gh. Asachi”
Iasi, coordonatorul proiectului, a
depus in anul 2008 la OSIM o
propunere de brevet privind realizarea
pofilelor din semifabricat de PET
reciclat.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 7042 / 2006.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 94/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200890
BIOMATERIALE
Biomateriale cu caracteristici
funcţionale performante pentru
aplicaţii în chirurgia ortopedică
ABSTRACT PROIECT
Scopul proiectului : elaborarea de
biomateriale ceramice performante pe baza de fosfat tricalcic, cu
gradient de proprietate și porozitate
controlată, biocompatibile, pentru
aplicaţii in chirurgia osoasa
reparatorie
motivatie: “ Autoritatea Mondială
în domeniul sănătăţii a decretat că
perioada 2000-2010 va fi decada
Oaselor și Articulaţiilor. O
justificare în acest sens se
datorează faptului că bolilearticulare reprezintă aproape
jumătate din totalul bolilor cronice
la persoanele trecute de 65 ani.
Cealaltă jumătate este acoperită
de boli precum durerile de spate și
fracturi osteoporotice, care și ele
s-au dublat în ultima decadă”
obiectiv general:
elaborarea de materiale/produse
ceramice microporoase pe baza de
fosfat tricalcic ( β -TCP),biocompatibile, cu caracteristici de
degradare/resorbtie controlate, cu
aplicatii in chirurgia osoasa
reparatorie din stomatologie si
ortopedie.
obiective specifice:
- elaborare pulberi ceramice pe baza
de fosfat tricalcic ( β -TCP), micro si
nanocristaline;
- elaborare pulberi ceramice ( β -TCP)
cu si fara substitutii izomorfe de
ioni de Mg2+ , de tipul
Ca3-x·Mg x (PO4 )2
- elaborare produse ceramice-
granule/block cu porozitate
controlata;
- caracterizare complexa
materiale/produse ceramice:
TG/ATD; DRX; FT-IR; SEM;
- testare caracteristici de
resorbtie/disolutie ceramica
Ca3-x·Mg x (PO4 )2-masuratori de pH;
- testare biocompatibilitate ceramica
β -TCP-teste in vitro;
- diseminare larga a principalelor
rezultate stiintifice obtinute;- valorificare rezultate: teste in vivo
(pe animale) si oportunitate pentru
noi aplicatii clinice.
Personal de cercetare al proiectuluiIng. Tardei Christu - responsabil proiect,
Ing. Seitan Cristian, Dr. Ing. Spataru
Maria, Drd. Ing. Grigore Florentina, Dr.
Chim. Budrugeac Petru, Drd. Ing.
Bogdan Florentina, Drd. Ing. Fiz.
Marinescu Virgil, Tehn. Petrache
Mariana, Tehn. Nicolaescu Elena, Tehn.Zoicas Doina
REZULTATE PROIECT
Modelele experimentale obtinute
(pulberi ceramice, granule, block)
sunt evaluate si caracterizate prin
masuratori specifice compozitionale,
microstructurale si de
biocompatibilitate. Principalele
rezultate obtinute sunt prezentate in
continuare.
Fig.1. Difractie de raze X pentru compusul
nanometric β -TCP, ca precursor si calcinat la
800 ° C
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Mg-TCP-M4
T r a n s m i s i a
Numar de unda (cm-1)
555
600
937
991
10351122
1379
1619
2336 28492925
3419
Fig.2. Spectre IR pentru compusii de
substituţie Ca3-x·Mg x (PO4 )2
1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0
I n t e n n s i t y , a . u .
2θ
Ca9(HPO
4)(PO
4)5OH
ο β - T C P
o
oo
oo
o
o
o
o
o
o o oo
o
o
o o
o
oo oo
oo
o
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 95/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 91
BIOMATERIALE
Fig. 3. Difractogramele compusului β -TCP,
cu și fără substituţii de ioni de Mg2+
Fig.4. Imagine SEM, de electroni secundari
pentru proba Mg-TCP-M2
Fig.5. Spectru de raze X dispersiv in energie
(EDAX), proba Mg-TCP-M4
Tabel I. Parametrii celulei elementare
pentru compusii â-TCP
Compus a (ÅÅÅÅ) c (ÅÅÅÅ) V(ÅÅÅÅ) D(nm) Ca3(PO4)2
cf. ASTM 09-
169
10,429 37,380 3.476,08
β-TCPconventional
10,436 37,379 3.525,55 ≤ 5 m
β-TCP- nano 10,419 37,307 3.483,55 ≤ 84nm
Fig.6. Cinetica proliferarii celulare pentru
diverse concentratii de pulbere de β -TCP
Fig.7. Cinetica proliferarii celulare pentrunanopulberi de β -TCP
Modele experimentale de β ββ β -TCP
(pulberi si granule ceramice
microporoase)
conform specificatiilor tehnice:
ST 68/2007 - Nanopulberi
ceramice pe baza de fosfat tricalcic
ST 69/2007- Biopulberi ceramice
pe baza de fosfat tricalcic
Fig.8. Modele experimentale pe baza de
fosfat tricalcic ( β -TCP)
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-30-
01-07 (5107 / 2006).
Indice de proliferare in prezenta
nanopulberii de beta-TCP
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
24 ore 48 ore 72 ore
control
0.005 mg/ml
0.05 mg/ml
0.5 mg/ml
5 mg/ml
30 40
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
I n t e n s i t y ( a . u . )
2 θ
= beta TCP
M1
M2
M3
M4
Mg
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 96/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200892
BIOMATERIALE
Elaborarea unui sistem antioxidant
complex bazat pe acţiunea
termo-, foto- si radio-protectoare a
unor compusi polifenolici vegetali cu
aplicaţii în electrotehnică si domenii
conexe
ABSTRACT PROIECT
Principalele obiective ale proiectului
au fost:
- Obţinerea extractelor din plante și
verificarea conţinutului total de
fenoli, de flavonoide si determinarea
activităţii de capturare a radicalilor
liberi ;
- Selectarea extractelor cu conţinutul
cel mai mare de polifenoli vegetali;
- Caracterizarea extractelor prinspectroscopie de IR, UV-vis și
chemiluminescenţă;
- omologare produs de extractie.
Personal de cercetare al proiectului
Prof. Jipa Silviu – responsabil
proiect, Dr. Zaharescu Traian, Prof.Setnescu Radu, Prof. SetnescuTanta, Drd. Lungulescu Marius, Drd.Mantsch Adrian, Drd. Caraciuc Iulia,Dr. Caramitu Alina, Drd. GrigoreFlorentina, Ing. Seitan Cristian,Tehn. Leulescu Ana, Tehn.Chelnarescu Stefan.
REZULTATE PROIECT
Proiectul a abordat problemastabilizării materialelor contradegradării termo – și radio induse.Au fost analizate materiale primareobţinute, precum și utilizareaaditivilor naturali în protecţia
organismului uman contra acţiuniidistructive a radicalilor liberi produșipe diferite căi, inclusiv radiaţiileionizante.In cadrul acestui proiect s-au obtinutextractele din plante, s-a verificatconţinutului total de fenoli și deflavonoide prin metode
spectrofotometrice și princhemiluminescenţă; s-a studiateficienţa lor în activitatea decapturare a radicalilor liberi.Metode de obtinere:
- Tăierea plantei - probele de
rosmarin (Rosmarinus Officinalis) aufost mărunţite și omogenizate înaintede extracţie:
Fig. 1. Operaţia de mărunţire a plantelor
- Extracţie Soxhlet – materialul
vegetal a fost refluxat în 0,5 litri deetanol p.a. la 78°C timp de 2 ore.Extractul etanolic a fost precipitat cuun non-solvent, filtrat si uscat (fig.2). Compusul aditiveaza (0,25%) unsubstrat organic (parafina pura).
Fig. 2. Operaţia de filtrare a fracţiei solide
- Macerarea - materialul vegetal,uscat și solventul (etanol) seintroduc într-un vas de extractie înraport 1:10 w/v. Macerarea dureaza5 zile la temperatura camerei subagitare permanentă. Extractul sesepară de materialul vegetal prinfiltrare, iar solventul se evaporă învid.
Fig. 3. Drumul probelor de la plantă la aplicaţie
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 97/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 93
BIOMATERIALE
Caracterizarea extractelor prin
spectroscopii de IR si UV-VIS,
chemiluminescenţă
Fig. 4. Spectrul de absorbtie FTIR al extractului
de rozmarin R 1 obtinut prin maceratie
Atribuirea benzilor de absorbţieobservate este urmatoarea:- absorbţia de la 3400 cm-1 indicăprezenţa grupei OH fenolice;- absorbtia de la 2900 – 2600 cm-1
indică vibraţia C – H;- absorbtiile de la 1680 cm-1 și 1210cm-1 sunt caracteristice absorbanţeibenzii lactonei;- absorbţiile de la 1600 ÷ 1500 cm-1 indică prezenţa nucleului aromatic.
Fig. 5. Spectrul de absorbtie UV-VIS al
extractului de rozmarin R 1 obtinut prin maceratie
Atribuirea benzilor de absorbtieobservate este urmatoarea:- 210 – 220 nm corespundecarnosolului;- 230 nm corespunde aciduluicarnosic;- 283 nm corespunde prezenţei
carnosolului;- 330 nm corespunde prezenţeiacidului rosmarinic.
Efectul antioxidant al extractului de
Rosmarinus Officinalis
Eficacitatea de protecţietermooxidativă a extractului obţinut
este reflectată de valoarea crescutăa timpului de inducţie a substratuluiparafinic stabilizat cu extractcomparativ cu substratulnestabilizat. De asemenea,substratul parafinic stabilizat
prezintă o viteză de oxidareinferioară substratului nestabilizat. Îngeneral, parametrii temporali (ti, t1/2 și tmax) cresc la stabilizare, iar Vov
max și Imax scad. La aceste concluzii s-aajuns prin analiza curbelor din figuraurmatoare.
Fig. 6. Chemiluminogramele (168°C, aer) ale
unor probe de parafină aditivată cu diferite
concentraţii de extract de Rosmarinus Officinalis:
(1) neaditivat; (2) 0,25 %; (3) 0,5 %; (4) 0,75
%; (5) 1,5 %
Parametrii cinetici ai curbelor de CLarătate în fig. 6 se prezintă în tabelul
I.Tabelul I. Parametrii cinetici ai termooxidăriiparafinei (168°C, aer) aditivată cu extract
de Rosmarinus Officinalis. Date de CLCR
(% w/w)ti
(min)t1/2
(min)tmax
(min)
Voxmax
(u.r./g.min)Imax
(u.r./g)0 20 45 90 756 37719
0,25 96 110 145 560 28507
0,50 102 130 190 452 23190
0,75 194 229 280 257 20000
1,50 216 258 320 233 20872
Figura 7 prezintă curbele dechemiluminescenţă ale unor probe deparafină aditivate cu extract derozmarin neiradiat, respectiv iradiat,precum și ale unor probe de parafinăaditivată cu antioxidanţi consacraţicum sunt TOPANOL OC (BHT) șiIONOX – 100.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 98/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200894
BIOMATERIALE
Prelucrarea datelor din fig. 7 acondus cunoașterea parametrilorcinetici (Tabelul II). Din analizaacestor date rezultă că proba deparafină aditivată cu extract derozmarin neiradiat are o activitate
antioxidantă, echivalentă cu aceea aantioxidanţilor etalon TOPANOL OC(BHT) și IONOX – 100.
Fig. 7. Curbele de CL izotermă (168°C, aer)
pentru parafină aditivată (0,25 % w/w) cu
diferiţi compuși: (1) fără aditiv; (2) Topanol OC
(BHT); (3) extract de rozmarin (neiradiat); (4)
Ionox – 100; (5) extract de rozmarin iradiat (2,5
kGy; măsurat după 30 zile postiradiere)
Proba de parafină aditivată cuextract de rozmarin iradiat la doza de2,5 kGy, măsurată după 30 zile de la
încetarea iradierii, a prezentat oactivitate antioxidantă excepţională.Astfel, pentru aceeași concentraţiede extract de rozmarin (0,25 %w/w), proba iradiată a prezentat untimp de inducţie (ti) de 3,8 ori maimare comparativ cu probaneiradiată. Viteza de oxidare (Vox
max)și intensitatea maximă de CL auprezentat valorile cele mai scăzutedin seria analizată. Aceastademonstrează existenţa unui efectatipic de creștere a timpului de
inducţie după încetarea iradierii.Creșterea activităţii antioxidantepost-iradiere sugerează posibilitateafolosirii extractului de RosmarinusOfficinalis ca agent radioprotector(antirad).
Tabelul II. Parametrii cinetici de CL izotermă(168°C, aer) pentru probe de parafină
aditivată (0,25 % w/w) cu diferiţi compuși
In cadrul proiectului a fost omologatun produs de extracţie alrosmarinului conţinând acid carnosic,carnosol, rosmanol și acidrosmarinic. Produsul are o puternicăactivitate antioxidantă, antirad și
anticarcinogenica. El se poate folosi în industria electrotehnică pentrustabilizarea unor repere din polimerisau a unor uleiuri minerale. Deasemenea, acest extract naturalpoate avea și aplicaţii medicale.Principalele caracteristici tehnice aleprodusului sunt prezentate in TabelulIII.
Tabelul III. Caracteristici tehnice aleextractului de rozmarin
Nr
CrtCaracteristica Condiţia de admisibilitate
1 Aspect pulbere fină
2 Culoare galben oliv
3AmprentaspectrofotometricăUV-VIZ
maxime de absorbţie îndomeniile 210 ÷ 290 nmși 300 ÷ 400 nm
4AmprentaspectrofotometricăFTIR
maxime de absorbţie îndomeniile: 3450 ÷ 3400cm-1; 3050 ÷ 2850 cm-1;1700 ÷ 1650 cm-1
5Amprenta defluorescenţă
excitare: 400 nm; emisie660 ÷ 680 nm
6Capacitateantioxidantă totală laprobă neiradiată
min. 5g acid cafeic/100gextract
7Capacitateantioxidantă la probăiradiată 137Cs (5 KGy)
min. 7g acid cafeic/100gextract
8
Inducţie latermooxidare (160°Caer) în substratparafinic (0,25% wt)
min. 45 min.
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-30-
01-12 (5112/2007).
Aditivul ti (min)
t1/2 (min)
tmax (min)
Voxmax
(u.r./g.min)Imax(u.r./g)
Fără 17 45 90 1433 75438TopanolOC
47 63 95 714 24828
Rozmarinneiradiat 46 67 110 976 40000
Ionox100
52 70 105 696 27304
Rozmarin2,5kGz/30zile
175 224 265 118 10345
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 99/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 95
BIOMATERIALE
Structuri ceramice avansate 3D,
biocompatibile si antibacteriene cu
aplicatii in medicina
ABSTRACT PROIECT
Obiectivul general al proiectului: Elaborarea unor modele de materiale
multifunctionale avansate 3D pe baza
de beta-fosfat tricalcic, nedopate si
dopate cu nanoparticule de argint, cu
porozitate controlata, biocompatibile si
antimicrobiene, pentru substitutii
osoase. Bioceramicile, in special fosfatii
de calciu pe baza de hidroxiapatita si
fosfat tricalcic sunt frecvent utilizati cu
succes in cazul in care este necesara
repararea sau inlocuirea tesutului ososdatorita similitudinii chimice cu
componenta minerala a osului si nu in
ultimul rand datorita biocompatibilitatii
si capacitatii lor osteoconductive. In
cazul defectelor asociate cu infectii, ca
de exemplu osteomelita si leziuni
periapicale ale maxilarului, unele studii
efectuate in ultimii ani recomanda
biomateriale ceramice dopate cu argint
pentru a inlesni insanatosirea osului.
Tehnologia de fabricatie care a fost
utilizata a avut ca scop principal
obtinerea de structuri ceramice poroase
cu proprietati antiseptice si
regenerative. Aceasta se bazeaza pe
impregnarea unei spume polimerice cu
o suspensie ceramica, sinterizarea
acesteia iar in final doparea cu
nanoparticule de argint (Ago ) prin
dipping. Considerentul pe baza caruia s-
a ales tehnica de replicare ca metoda
de procesare a structurilor ceramice
poroase, este legat de posibilitatilemultiple oferite la obtinerea de structuri
omogene, reproductibile si cu
proprietati mai controlabile pentru un
domeniu larg de aplicatii clinice dintre
care cea mai mare pondere o are
chirurgia ortopedica, maxilo-faciala.
Personal de cercetare al proiectului
Drd. Ing. Chim. Florentina Grigore –
responsabil proiect, Dr. Chim.Stefania Gavriliu, Ing. Chim. SeitanCristian, Ing. Chim. Ing. VelciuGeorgeta, Dr. Ing. Lungu Magdalena,
Dr. Fiz. Budrugeac Petre, Chim.Petica Aurora, Fiz. Hodorogea Silvia,Tehn. Mariana Petrache
REZULTATE PROIECT
1. Modele experimentale: Suspensii coloidale stabile de beta-fosfat tricalcic(beta-TCP)Intervale de compozitii studiate:
55-70% continut pulbereceramica
0.5-3% dispersant, respectiv
liant mediu dispersie: apa distilata
2. Modele experimentale: Structuriceramice cu porozitate deschisa si poriinterconectati, nedopate, respectivdopate cu nanoparticule de Ag.Continutul de argint din structurileceramice este in intervalul 29...46 ppm.In figura 1 sunt prezentate imagini alestructurilor ceramice poroase obtinuteprin tehnica replicarii spumeipoliuretanice.
a) b)
Fig. 1. Structuri ceramice poroase obtinute
prin tehnica replicarii spumei poliuretanice
a) nedopate, b) dopate
3. Cerere brevet inregistrat OSIMNr.A/000847: Nanocompozit ceramic
avansat pentru reparatii osoase si
procedeu de obtinere a acestuia, Autori:F.Grigore, S.Gavriliu, M.Lungu
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-30-
01-14 (5114 / 2007).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 100/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200896
BIOMATERIALE
Retea integrata de cercetare pentru
constituirea unei
Platforme Tehnologice de Biomateriale
Avansate, compatibila EuMaT
ABSTRACT PROIECTProcedura si etapele de constituire a
unei platforme tehnologice se sprijina,
intre altele, pe existenta retelelor de
cercetare construite dupa topica
grupurilor tinta ale platformei. Prin
urmare, reteaua de cercetare
reprezinta una din componentele utile
pentru constituirea unei platforme
tehnologice. Reteaua integrata de
cercetare pe care a generat-o
consortiul constituit pentru acest proiect a plecat de la existenta
platformei Europene dedicate
materialelor si tehnologiilor avansate,
EUMAT (www.eumat.org), care
include si domeniul particular al
materialelor biocompatibile.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Adela Bara, Fiz. Ana Maria Bondar,
Ing. Florentina Bogdan, Dr. Mirela-Maria
Codescu – responsabil proiect, Ing.
Florentina Grigore, Prof. Dr. Fiz. Wilhelm
Kappel, Fiz. Silvia Hodorogea, Ing. Mihai
Iordoc, Ing. Alexandru Iorga, Ing. Eugen
Manta, Ing. Sorina Mitrea, Dr. Fiz. Eros
Alexandru Patroi, Fiz. Delia Patroi, Ing
Christu Tardei
REZULTATE PROIECT
Din cele 28 de platforme Europene, doua
se adreseaza materialelor: EuMAT si
Manufuture. Pentru fiecare dintre ele s-auinitiat la nivel national formalitatile de
aderare. Pentru acestea, initiativa si
implicarea esentiala in ambele cazuri a
fost din partea INCDIE ICPE-CA, membru
important in Consortiul constituit pentru
derularea proiectului de cercetare
stiintifica ADVABIOMAT.
Domeniul biomaterialelor avansate se
incadreaza in grupul tinta al Platformei
Tehnologice Europene EuMaT privind
dinamica de materiale, topica centrata pe
diferite aplicatii: biomateriale (implanturi,
ceramici pentru articulatii artificiale),
materiale functionale pentru
imbunatatirea sanatatii (antibacteriale, de
exemplu), polimeri, materiale moi si topici
particulare:
modelare materiale avansate,
proprietati, comportare functionala,
simulare, durata de viata, impact la
toate nivelele;
tehnologia de producere pentru
materiale avansate cu microstructuri
optimizate si tratamente termice si
tehnologie de fabricare, incluzandformare, calibrare, topire, brazare,
sudare;
testare/caracterizare a materialelor
avansate / dezvoltarea unui sistem de
date (de exemplu, pentru selectia de
materiale, baza de date pentru
materiale, sisteme de simulare);
activitate prenormativa / diseminare:
publicatii, conferinte, mese rotunde,
web, etc;
colaborare cu alte grupuri tinta;
cooperare internationala.INCDIE ICPE-CA a initiat formalitatile de
aderare a Romaniei la Platforma
Tehnologica Europeana EuMaT, dedicata
materialelor si tehnologiilor avansate.
Astfel, INCDIE ICPE-CA a lansat aceasta
Platforma Tehnologica Europeana in
Romania, in data de 4 Sept. 2005, in
prezenta Presedintelui Autoritatii
Nationale pentru Cercetare Stiintifica, dl.
Prof. Dr. Anton Anton. INCDIE ICPE-CA a
organizat formarea National Mirror Group
care este inregistrat in cadrul EuMaT
(http://eumat.icpe-ca.ro/), dl Prof. Dr. W.
Kappel fiind reprezentantul Romaniei in
Comitetul Coordonator al Platformei
Tehnologice EuMaT. Romania a fost
acceptata cu statut de observator EuMaT
in anul 2005, la un an de la infiintarea
Platformei Tehnologice Europene. In cei
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 101/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 97
BIOMATERIALE
patru ani care au urmat s-au parcurs pasi
importanti in largirea numarului de
membri ai platformei tehnologice
romanesti, prin aderarea a numeroase
institutii si persoane particulare cu
activitate in industrie, cercetare. Nivelul
retelei integrate de cercetare, principalii
utilizatori si beneficiari sunt: industria de
profil (cuprinzand intreaga productie si
veriga de furnizori, cea implicata in
transferul tehnologic si, de asemenea,
industria asociata), comunitatea
academica, unitatile cu profil CD la orice
nivel. Realizarea obiectivelor proiectului
pentru constituirea retelei a presupus
colaborarea dintre membrii unor echipe de
cercetare in diverse domenii: chimie,
fizica, inginerie, stiinta materialelor sibiologie. Articularea activitatilor pe
diverse topici s-a realizat prin echipe de
lucru pluridisciplinare, apartinand
institutiilor consortiului. Pornind de la cele
doua deziderate majore ale programelor
de cercetare si dezvoltare din Uniunea
Europeana – schimbari radicale si
dezvoltare durabila - au fost definite
directiile de cercetare la nivel national in
domeniul biomaterialelor:
1. design, proiectare, dezvoltare si
caracterizare de noi materialeavansate;
2. productie moderna, procesare si
fabricatie;
3. testarea materialelor si componentelor
rezultate;
4. selectia/optimizarea avansata de
materiale;
5. modelarea avansata la toate nivelele;
6. crearea de baze de date si metode
analitice suport;
7. considerarea intregului ciclu de viata,
incluzand impactul asupra mediului,
iesirea din uz, siguranta in exploatare,
risc si reciclare.
INCDIE ICPE-CA este implicat, prin
activitatile sale, in primele cinci directii
mentionate.
In a doua etapa a proiectului, INCDIE
ICPE-CA a realizat impreuna cu
conducatorul consortiului o cartografiere
a institutiilor romanesti cu atributii in
cercetare / dezvoltarea / utilizarea
biomaterialelor, din mediul academic, al
institutelor C-D sau din industrie. S-au
elaborat chestionare cu intrebari
semnificative referitoare la stadiul actual
si tenditele de dezvoltare ale domeniului
biomaterialelor in plan national,
identificandu-se astfel, dupa prelucrarea
datelor, entitatile importante la nivel
national. Pe plan national, imaginea
EuMaT Ro a fost promovata de catre
INCDIE ICPE-CA la diverse manifestari in
tara (Camerele de Comert si Industrie
Timisoara si Bucuresti, Univ. Babes-Bolyai
Cluj, Univ. din Craiova). In cadrul
Conferintei Internationale „Noi directii decercetare in Stiinta Materialelor ”-ARM –
5, Sibiu, 5 – 7 sept. 2007 au avut loc 3
mese rotunde in domeniul
materialelor:“Research in the Field of
Materials”, Multifunctional Textile
Materials”, “Fuel Cells and Hydrogen
Storage Materials”.
Pe plan international, INCDIE ICPE-CA a
participat la brokerajele organizate de PT
EuMaT (Bruxelles, 24 ian. 2007, Leuven
20-21 febr. 2007) si la intrunirile
Comitetului Coordonator (Roma, dec.2006, Londra, 1 - 2 febr. 2007, 26 iul.
2007, Bilbao, ian. 2008), venind cu
propuneri constructive de fiecare data si
prezentand activitatea nationala a
platformei EuMaT Ro (Londra, sept. 2007
si Lisabona, mai 2008).
La finalizarea proiectului fost intocmita o
brosura de promovare a retelei si a
competentelor ei: „Retea integrata de cercetare pentru constituirea unei
platforme tehnologice de biomateriale
avansate, compatibila EuMaT ”.
Constituirea retelei integrate de cercetare
a fost finantata prin programul CEEX –
BIOTECH, contract 54 / 2006
(7004/2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 102/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 200898
BIOMATERIALE
Cercetari multidisciplinare pentru
stabilirea mecanismelor de
deteriorare a documentelor istorice si
culturale din pergament
ABSTRACT PROIECT
Metodele de analiza termica (analizatermogravimetrica (TG), analiza
termogravimetrica derivata (DTG),
calorimetria diferentiala dinamica
(DSC)) au fost utilizate pentru
caracterizarea pergamentelor
manufacturate recent si a
pergamentelor provenind din obiecte
de patrimoniu. S-a aratat ca
termogramele sunt amprente ale
fiecarui material si s-a pus in
evidenta efectul imbatranirii naturalea pergamentelor asupra proprietatilor
termice ale acestora. De asemenea,
s-au efectuat imbatraniri artificiale
termice si/sau in prezenta unor noxe
(SO2 , NO x ). Analizele termice ale
pergamentelor astfel imbatranite au
pus in evidenta efectul conditiilor de
mediu asupra acestor materiale. Au
fost sugerate mecanisme de
deteriorare a pergamentelor ce sunt
sustinute de rezultatele obtinute.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Chim. P. Budrugeac –
responsabil proiect, Dr. Chim.
Gabriela Hristea, Ing. Fiz. Virgil
Marinescu, Ing. Chim. Alina
Comanescu, Chim. Aurora Petica,
Ing. Chim. Paula Prioteasa
REZULTATE PROIECT
Au fost analizate termic urmatoarele
tipuri de pergamente:- pergamente manufacturate
recent obtinute de ICPI-
Bucuresti;
- pergamente vechi, din obiecte
de patrimoniu, furnizate de
muzee si arhive din Bucuresti,
Iasi si Torino;
- pergamente imbatranite
termic la 1900 si 2000C;
- pergamente imbatranite
accelerat in atmosfera de SO2
si/sau NOx.
Pentru fiecare pergament au fost
efectuate urmatoarele analizetermice:
- analiza simultana
TG/DTG+DSC in aer static;
- analiza DSC a pergamentului
imersat in apa;
- analiza DSC a pergamentului
in curent de gaz (N2, O2, aer
sintetic).
In fig. 1 este aratata termograma
unui sort de pergament nou obtinuta
prin analiza simultanaTG/DTG+DSC.
Fig. 1. Curbele TG, DTG si DSC pentru un
pergament nou
Din astfel de curbe s-au tras
concluzii privind stabilitatea termo-
oxidativa relativa a pergamentelor
noi si vechi.
In fig 2 este aratata curba DSC a
unei probe de pergament recent,
imersat in apa.
Fig. 2. Curba DSC pentru un pergament nou
imersat in apa
Project:
Identity:
Date/Time:
Laboratory:
Operator:
Sample:
1
10/5/200611:15:36AM
INCDIE ICPE-CA
MarinescuV
Pergnou-1, 10.400 mg
Material:
CorrectionFile:
Temp.Cal./Sens.Files:
Range:
SampleCar./TC:
Mode/Typeof Meas.:
pergnoi
DTA-10-25-1400-aer-static-refacuta.bsv
Tcalzero.tcx / Senszero.exx
20/10.0(K/min)/900
DTA(/TG)HIGH RG 5 / S
DTA-TG /Sample+Correction
Segments:
Crucible:
Atmosphere:
TGCorr./M.Range:
DSC Corr./M.Range:
1/1
DTA/TG crucibleAl2O3
---/---/ ---/---/aer-static/---
820/30000mg
020/5000µV
Instrument: NETZSCH STA 409 PC/PG File: E:\STA\Probe\Fisieremasuratori\DTA -Perg noi\Perg-nou-1-10-25-900-atm-aer-static.dsv Remark: atmaerstatic
Administrator 2006-10-05 15:46 Main Perg-nou-2-10-25-280-atm-N2.ngb
100 200 300 400 500 600 700 800Temperature /°C
0
1
2
3
4
5
6
7
8
DTA/(uV/mg)
0
20
40
60
80
100
TG/%
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
DTG /(%/min)
[1]Perg-nou-1-10-25-900-atm-aer-static.dsvTG
DTADTG
91.5 °C
561.8°C
329.0°C
-46.43%
-35.95%
-15.88%
-98.89 %
82.7 °C
321.7 °C
560.6 °C
763.4 °C
[1]
[1]
[1]
↑ ex
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 103/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008 99
BIOMATERIALE
Temperatura initiala extrapolata
corespunzatoare procesului de
denaturare in apa este practic egala
cu temperatura de contractie (Ts) (v.
fig. 3).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
30
40
50
60
70
MHTDSC
Ts / 0
C
Fig. 3. Comparatie intre valorile temperaturii
de contractie determinate prin analize DSC
si prin metoda MHT
In fig. 4 este aratata curba DSC
obtinuta in curent de N2 pentru unsort de pergament recent.
Fig. 4. Curba DSC obtinuta in flux de N 2
pentru un sort de pergament nou
In fig. 5 sunt aratate dependentele
lui Tm pentru imbatranirea accelerata
ciclica a unui pergament nou in SO2
(50 ppm) si/sau lumina+ caldura
(1000C).
0 1 2 3 4 5 6 7 8200
205
210
215
220
225
230
235 SO 2
L u min a t- SO2
c a ld u ra t-SO2
lu min a t-c a ld u ra -SO2
Tm /
0C
N u ma r d e c i c l u r i
Fig. 5. Dependenta lui T m de numarul de
cicluri de imbatranire accelerate in SO2
Se constata ca cresterea numarului
de cicluri determina scaderea lui Tm,
ceea ce poate fi explicat prin
scaderea gradului de reticulare a
pergamentului ca urmare a
degradarii. Rezultate similare au
fost obtinute si pentru
imbatranirea accelerata in NOx si
amestec de SO2+NOx.
Din rezultatele obtinute apare ca
metodele de analiza termica suntaplicabile pentru evaluarea gradului
de degradare a pergamentelor.
Evaluarea starii pergamentelor de
patrimoniu este prima etapa in
alegerea tratamentului de
conservare adecvat.
Diseminarea rezultatelor
a. Participarea la manifestări știinţifice naţionale și
internaţionale
1. Simpozion „Patrimoniul cultural din piele și
pergament – Abordări moderne pentru caracterizare,
conservare și/sau restaurare”, Bucuresti 2006Miu L., C. Gaidău, V. Brătulescu, P. Budrugeac, M.
Giurginca, Modalităţi de evaluare a pergamentelor în
reţeaua Europeană IDAP
P. Budrugeac, L. Miu, V. Marinescu, Aplicarea
tehnicilor de analiză termică pentru autentificarea
obiectelor de patrimoniu confecţionate din piele
2. 7th European Conference “SAUVEUR” Safeguarded
Cultural Heritage, Prague, 31st May - 3rd June 2006
L. Miu, P. Budrugeac, M. Giurginca, A. Meghea, N.
Badea, C. Gaidau, D. Seclaman, Use of thermal,
spectral and scanning electron microscopy methods
to assess the damage of Romanian heritage leather
and parchments objects
3. Lucrările celui de al 16-lea Simpozion anual de
comunicări știinţifice a “Comisiei de Analiză Termică șiCalorimetrie” a Academiei Române, București, 15
februarie 2007
P. Budrugeac, L. Miu, Aplicarea metodei DSC pentru
determinarea gradului de degradare a pieilor și
pergamentelor ce fac parte din obiecte de patrimoniu
cultural și istoric
b. Publicarea rezultatelor în reviste cotate ISI
P. Budrugeac, L. Miu, M. Souckova, Use of thermal
analysis methods and scanning electron microscopy
to asses the damage in the patrimonial books from
Romanian libraries, Journal of Thermal Analysis and
Calorimetry, 88 (3) (2007) 693-699.
E. Badea, L. Miu, P. Budrugeac, M. Giurginca, A.
Maši , N. Badea, G. Della Gatta, Study of deteriration
of historical parchments by various thermal analysistechniques, complemented by SEM, FTIR, UV-VIS-
NIR and unilateral NMR investigations, Journal of
Thermal Analysis and Calorimetry, 91(1) (2008) 17-
27.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract nr. 33/2006 (7027 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 104/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008100
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 105/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
Energie E
n e r g i e
E n e r g i e
101
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 106/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008102
Energie
Materiale alternative multifunctionale
cu cost scazut, pentru pile de
combustie cu electrolit polimer
(PEMFC) ce opereaza la temperaturi
mai mari de 180OC
ABSTRACT PROIECTProiectul s-a concentrat atat pe tipul
pilelor de combustie si dezvoltarea
de componente pentru pilele de
combustie cu electrolit polimer
(PEMFC), cat si pe metodologiile
tehnice care pot fi folosite pentru a
obtine aceste componente.
De asemenea, proiectul si-a propus
sa aduca un plus de intelegere si
cunostinte in domeniul tehnologiilor
regenerabile si de mediu, in special atehnologiei pilelor de combustie,
dezvoltand totodata cercetari in
domeniul imbunatatirii gamei de
materiale functionale alternative,
eficiente si cu cost scazut.
Proiectul este structurat atat pe
obiective generale cat si pe obiective
S&T si este concentrat pe activitati
specifice, tinand cont de nivelul de
experienta si expertiza al fiecarui
membru din echipa de cercetare.
Obiectivele S&T:
Dezvoltarea unor electroliti
alternativi protonic conductori,
stabili termic si cu cost scazut,
pentru pile de combustie de tip
PEMFC ce functioneaza la
temperaturi mai mari de 180 oC;
Dezvoltarea de catalizatori
alternativi, cu pret scazut, pentru
pile de combustie de tip PEMFC
ce functioneaza la temperaturi mai
mari de 180 oC; Dezvoltarea de electrozi si straturi
de difuzie a gazelor cu suprafata
specifica si conductie electrica
mare, pentru pile de combustie de
tip PEMFC ce functioneaza la
temperaturi mai mari de 180 oC;
Dezvoltarea de placi bipolare
alternative, cu pret scazut, pentru
pile de combustie de tip PEMFC
ce functioneaza la temperaturi mai
mari de 180 oC;
Dezvoltarea de garnituri de tip
elastomer / carbon, stabile chimicsi termic, pentru pile de combustie
de tip PEMFC ce functioneaza la
temperaturi mai mari de 180 oC;
Demonstrarea functionalitatii si
performantelor componentelor
dezvoltate in proiect, prin
realizarea si testarea unor sisteme
hibride compacte de pile de
combustie de tip PEMFC, ce
opereaza la temperaturi mai mari
de 180 o
C.
Personalul de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Gimi A. Rimbu - director
proiect, Dr.Ing. Elena Enescu, Ec.
Livia Stan, Ing. Elena Macamete, Fiz.
Ana Maria Bondar, Ing.Fiz. Iulian
Iordache, Ing. Chim. Adela Bara, Ing.
Chim. Radu Mirea, Ing. Chim.
Aristofan Teisanu, Chim. Aurora
Petica, Dr.Ing. Gabriela Hristea, Ing.
Chim. Paula Prioteasa, Ing.Fiz. Delia
Patroi, Ing. Chim. Iordoc Mihai,
Chim. Ciocanete Alina, Dr. Ing.
Lungu Magdalena, Dr. Ing. Lucaci
Mariana, Ing. Chim. Ioana Ion,
Ing.Chim. Bratulescu Alexandra, Ec.
Dobrin Dorina, Ec. Carstea Mariana,
Ec. Richter Gabriela, Ing. Onica
Ciprian, Tehn. Ghelbere Ion, Tehn.
Barbu Marin, Tehn. Vlad Dorina,
Tehn. Ana Vicol, Tehn. Teodora
Paduraru
REZULTATELE PROIECTULUI
Unul dintre obiectivele proiectului a
fost realizarea unor modele
experimentale de materiale
multifunctionale de tip carbon /
polimer cu suprafata specifica mare,
pentru straturi de difuzie a gazelor,
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 107/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008103
Energie
si suporti pentru depunerea
catalizatorilor.
Pentru imbunatatirea performantelor
electrozilor in pilele de combustie de
tip PEMFC au fost sugerate si
aplicate mai multe solutii tehnice: (1)
cresterea activitatii catalitice inreactia de reducere a oxigenului, (2)
cresterea utilizarii Pt pe electrod
printr-o dispresie cat mai buna a
catalizatorului si (3) imbunatatirea
structurii stratului catalitic.
Astfel, pentru realizarea electrozilor
pentru pilele de combustie PEMFC s-
a utilizat ca suport hartia carbonica
Toray 20% teflonizata. S-au obtinut
diferiti electrozi pe suport carbonic
de tip „Toray Carbon Paper”, pe cares-au depus catalizatorii cu o
incarcare de 0,3 mg/cm2, 0,5
mg/cm2 si 1mg/cm2: Pt/C si PtPd/C.
Fig. 1. Mostra de ansamblu electrozi /
membrana
Un alt obiectiv a fost obtinerea de
materiale compozite, de tip
electrografit impregnat, utilizate la
realizarea placilor bipolare pentru
pilele de tip PEM.
Tehnologia folosita in realizarea
semifabricatelor grafitice a condus la
obtinerea unor materiale prezentand
porozitate scazuta, alaturi de
caracteristici fizice optime precum
rezistivitatea, rezistenta mecanica si
duritatea. Cumulul acestor
caracteristici le recomanda pentru
folosirea cu succes in tehnologia
pilelor de combustie ca materiale
compozite de tip carbon / carbon
pentru placile bipolare.
Fig. 2. Mostra de placa bipolara cu garnitura
de etansare
In scopul demonstrarii functionalitatii
si performantelor componentelordezvoltate in proiect, specialistii
INCDIE ICPE-CA au dezvoltat un plan
de testare, pe baza caruia au fost
generate o serie de proceduri privind
testarea si evaluarea sistemelor
energetice pe baza de pile de
combustie / stack-uri de pile de
combustie. Pe baza procedurilor de
testare dezvoltate si inregistrate la
INCDIE ICPE-CA, a fost efectuata
omologarea interna a produsului:
Sistem functional PEMFC ce
dezvolta o putere de pana la 200
mW/cm2.
Fig. 3. Sistem functional PEMFC
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 88 / 2005
(4187 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 108/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008104
Energie
Sistem hibrid pentru autonomie
energetica pe baza de
modul fotovoltaic / pila de combustie
ABSTRACT PROIECT
Proiectul si-a propus sa promovezeimplementarea intr-un institut de
cercetari precum INCDIE ICPE-CA a
unui sistem hibrid integrat de tip pila
de combustie - celula fotovoltaica,
ca un modul autonom de producere
a energiei, avandu-se in vedere o
serie de actiuni stiintifico - tehnice si
demonstrative, cu scopul de a oferi
noi oportunitati de implementare a
unor astfel de sisteme de energie
regenerabila in comunitatile locale, inspecial in cladirile ce necesita
autonomie din punct de vedere
energetic, in agricultura si in
aplicatiile industriale stationare.
Proiectul este inovator din punct de
vedere tehnic deoarece va stabili noi
protocoale in ceea ce priveste
conectarea la reteaua electrica
nationala a cladirilor dotate cu
sisteme hibride de energie, ajutand
astfel la eliminarea barierelor tehnice
sau mai putin tehnice intampinate in
multe regiuni ale tarii. Proiectul
ofera, de asemenea, o sursa
inovativa de cunoastere si instruire
pentru organizatiile culturale si
educationale, prin dezvoltarea unui
laborator virtual operational la
distanta pentru surse alternative de
energie.
Obiectivele S&T:
Analiza sistemelor hibride pentru
realizarea unui model functional
Instalarea, optimizarea si testarea
sistemului energetic FC / PV
Evaluarea tehnica si monitorizarea
acestui sistem in conditii de
operare continua
Demonstrarea functionala a
sistemului energetic hibrid
Personalul de cercetare al proiectului
Dr.Ing. Gimi A. Rimbu - director
proiect, Prof. Dr. Fiz. Wilhelm
Kappel, Dr.Ing. Enescu Elena, Ec.
Livia Stan, Ing. Elena Macamete, Fiz.
Ana Maria Bondar, Ing.Fiz. Iulian
Iordache, Ing. Chim. Vasilescu MireaRadu, Drd. Ing. Chim. Iordoc Mihai,
Drd. Ing. Chim. Adela Bara, Ing.
Chim. Teisanu Aristofan, Ing.
Nicolaie Sergiu, Ing. Mihaiescu
Gheorge Mihai , Ing. Popovici Iuliu,
Ing. Ilie Cristinel, Ing. Lipcinski
Daniel, Ing. Strambeanu Dumitru,
Ing. Onica Ciprian, Ec. Dobrin
Dorina, Ec. Carstea Mariana, Ec.
Richter Gabriela, Tehn. Barbu Marin,
Tehn. Ion Ghelbere, Tehn. VladDorina, Tehn. Ana Vicol, Tehn.
Teodora Paduraru
REZULTATE PROIECT
A fost realizat si integrat un Sistem
Energetic Hibrid PV/FC cu alimentare
hibridă din mai multe surse de
energie regenerabilă, conectate într-o
reţea de curent alternativ de joasă
tensiune 230V, monofazată.
Sistemul are 3 puncte de injecţie și
anume:
- un modul fotovoltaic format din
10 panouri de câte 180W,
conectate la un invertor SMA
Sunny Boy de 1100W
- un invertor SMA autonom tip
Sunny Island de 3300VA care se
alimentează din baterii cu plumb și
care are funcţia de a pilota
reţeaua și de a stabili echilibrul
energetic parţial
-
un ansamblu format din pilă decombustie de 1,2kW, alimentată
cu hidrogen dintr-o unitate de
stocare externă și invertor
autonom de 1500W, cu funcţia
de a stabili echilibrul energetic
total.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 109/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008105
Energie
Fig. 1. INCDIE ICPE-CA - Sistem Energetic
Hibrid PV/FC
Instalarea sistemelor PV de 1,8 kW
si FC de 1,2 kW a fost realizata la
INCDIE ICPE-CA, iar activitatea a
fost suportata exclusiv de catre
personalul calificat al partenerilor
implicati in proiect: INCDIE ICPE-CA
si UVT.
Alaturi de Partenerul BEIA
International, INCDIE ICPE-CA a
realizat si testat doua modele
experimentale pentru sistemul de
monitorizare comanda si control al
sistemului hibrid: (1) model
experimental pentru managementulputerii si (2) model experimental
pentru monitorizarea la distanta,
simultan si in timp aproape real, a
mai multor sisteme hibrid.
(1) Modelul experimental de
monitorizare si comanda (UCC)
pentru managementul puterii consta
intr-o platforma deschisa de teste
care permite achizitia, memorarea,
afisarea si analiza datelor ce descriu
stari si procese asociateexperimentarii sistemului hibrid FC-
PV-AT. Modulul de actionare si
achizitie date contine traductoare de
curent (de tipul LEM LA 100-P,
traductor de curent continuu),
traductoare de tensiune (divizoare
rezistive), elemente pentru aplicarea
de comenzi (relee de comanda).
Acest modul are doua roluri: (i)
permite achizitia datelor relevante
(curenti, tensiuni) care sa puna in
evidenta starile si procesele in cadrul
sistemului hibrid; (ii) sa aplice
semnalele necesare pentru comanda
elementelor de tip DC/DC si/sauDC/AC care sa implemeneze logica
de power management.
Fig. 2. Schema functionala a modelului
experimental de monitorizare si comanda
(UCC)
(2) Modelul experimental demonitorizare si comanda la distanta
(SMCCD) este o platforma deschisa
de teste care permite achizitia la
distanta, memorarea, afisarea si
analiza datelor ce descriu stari si
procese asociate experimentarii
sistemului hibrid FC-PV-AT si care
sunt relevante pentru siguranta
exploatarii si pentru implementarea
unor servicii de mentenanta. Prin
integrarea acestui tip de modul deachizitie, a fost realizat Laboratorul
Virtual Didactic pentru Analiza
Sistemelor Hibride PV/FC.
Fig. 3. Schema functionala a modelului
experimental de monitorizare si comanda la
distanta (SMCCD)
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 195 / 2006
(4204 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 110/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008106
Energie
Sisteme hidroenergetice de
conversie-stocare-distributie a
energiilor regenerabile, destinate
deservirii transportului fluvial
ecologic din acvatoriile protejate
ABSTRACT PROIECTCresterea competitivitatii in domeniul
utilizarii resurselor regenerabile de
energie, precum si marirea
atractivitatii si imbunatatirea ofertei
in domeniul turismului in areale
protejate, in mod deosebit în
Rezervatia Biosferei Delta Dunarii,
constituie o premiza importanta in
dezvoltarea economiei nationale.
Obiectivele principale ale proiectului
sunt:1) concentrarea si valorificarea
optima a potentialului stiintific si
tehnologic de inalt nivel existent in
Romania, cu referire la sistemele de
propulsie pentru transportul ecologic
pe apa, prin intermediul energiilor
regenerabile.
2)
sprijinirea dezvoltarii, integrarii si
consolidarii in domeniile vizate a
unor retele de cercetare a caror
activitate atinge un nivel de
excelenta, recunoscut conform
normelor internationale in domeniile
infrastructurii de transport pe apa,
hidro-energetica si masinii electrice
speciale.
3) accelerarea procesului de aliniere
si integrare tehnologica a agentilor
economici, conform cerintelor si
reglementarilor U.E., cu referire la
asigurarea standardelor de mediu.
Totodata,
sustinerea dezvoltarii
resurselor umane si materiale aretelelor integrate de institutii si
organisme specializate recunoscute
international (pe baza consortiului
astfel creat), a asigurat competenta
stiintifica, tehnica precum si dotarile
necesare dezvoltarii sectorului
transportului ecologic.
Proiectul s-a canalizat pe proiectarea
si realizarea unor sisteme
hidroenergetice de conversie-
stocare-distributie si propulsie,
destinate deservirii transportului
ecologic ca prim pas urmat apoi de
experimentarea propriu-zisa (inlaborator si in-situ conditii
functionale) a acestor sisteme
realizate.
Personal de cercetare al proiectului:
Ing. Sergiu Nicolaie - director proiect,
Dr. Ing. Mihai Gheorghe Mihaiescu, Ing.
Marin Dorian, Ing. Cristinel ILIE, Tehn.
Marius Miu, Tehn. Florea Sorescu
REZULTATE PROIECT
Sistemul hidroenergetic de conversie –stocare – distribuţie pentru transport
fluvial ecologic (HIDRO-PROP-CONV)
propus și realizat pe parcursul contractului
de cercetare, este destinat producerii de
electricitate din surse regenerabile (solar si
hidraulic) pentru folosinţa unei
ambarcaţiuni cu propulsie electrica.
Fig. 1. Imagine de ansamblu asupra ambarcatiunii
Sistemul propus, in faza de model
experimental optimizat, cuprinde
următoarele subansamble: ambarcaţiune
catamaran cu punte si copertina care
susţine toate celelalte subansamble,
persoanele si bagajele de la bord,
propulsor cu elice acţionata cu motor
electric sincron (printr-un reductor de
turaţie) cu alimentare de la baterii, baterie
de acumulatori, panouri solare conectate
prin intermediul unui convertizor electronic
la bateria de acumulatori, hidrogenerator in
imersie conectat prin intermediul unui
convertizor electronic la bateria de
acumulatori, pupitru de comanda cu
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 111/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008107
Energie
aparatura de conectare si măsurare a
caracteristicilor funcţionale si volan de
manevra a ambarcaţiunii.
Ambarcaţiunea este de tip catamaran,
capabila sa asigure pe de-o parte
stabilitatea si flotabilitatea necesara
funcţionarii in bune condiţiuni a instalaţiilorde la bord si, pe de alta parte desfasurarea
activitatilor specifice.
Unde se aplica/mod de valorificare:
Sistemul hidroenergetic de conversie-
stocare-distributie a energiilor regenerabile
este destinat deservirii transportului
ecologic din acvatoriile protejate.
Testările au dovedit că este propice pentru
deplasările de agrement (turism) in
acvatorii protejate cum ar fi al Deltei
Dunării, fiind o navă prietenoasă mediului
și cu efecte negative minime asupra
ecosistemelor adiacente (zgomot, emisii de
CO2, impact vizual, etc.).
Sistemul este destinat ambarcatiunilor
proiectate si construite in categoria D
conform standardului SR EN ISO 12217-
1/2002, pentru navigatie pe valuri
ocazionale cu inaltimea pana la 0,3m si
vant caracteristic stabil cu forta pana la
maxim gradul 3 din scara Beufort (vantul
se considera in rafale de v < 6m/s). Asfel
de conditii pot fi intalnite in ape interioare
adapostite si in apele de coasta pe vreme
buna.Avantajele unei astfel de ambarcaţiuni
pentru Rezervaţia Biosferei Delta Dunării
sunt:
•
Eliminarea sistemelor de propulsie cu
motoare cu ardere internă folosind
combustibilili fosili, puternic poluanţi și
indezirabili în cadrul arealului respectiv, și
înlocuirea acestora cu sisteme cu propulsie
electrică care-și asigură energia din resurse
energetice regenerabile (solar + hidraulic),
cu nivel de emisie a CO2 egal cu zero, în
funcţionare.•
Eliminarea sursei de zgomot datorate
funcţionării motoarelor de propulsie cu
ardere internă prin înlocuirea acestora cu
motoare electrice de propulsie,
cunoscându-se că acestea produc un nivel
de zgomot foarte redus.
• Datorită vitezelor mici de deplasare (1-3
m/s) specifice ambarcaţiunilor cu propulsie
electrică acestea induc un impact vizual
redus asupra speciilor de păsări și
animalelor din arealul protejat luat în
consideraţie (lucru prevăzut în legislaţia
specifică a Biosferei Delta Dunării).
• Facilitarea turismului ecologic, atât
pentru promovarea unor afaceri bazate peprincipiile dezvoltării durabile cât și pentru
promovarea unui sistem cu pronunţat
caracter educativ, la nivelul populaţiei.
• Nivel redus de întreţinere și mentenanţă
a întregului sistem HidroPropConv.
Referitor la drepturile de proprietate asupra
elementelor de noutate se va depune
cerere de brevet.
Principalele caracteristici tehnice sunt:
- ambarcaţiune tip catamaran cu lungimea
maxima de 6 m , latimea de 2.2 m si
masa de maxim 600kg înpreună cu
utilitatile electrice, capacitatea de
încărcare maxima: 400kg (persoane si
bagaje)
- putere max. motor electric de propulsie:
2,4 kW
- viteza de croazieră: 2,2m/s
- putere maxima a panourilor solare:
450W
- puterea microhidrogeneratorului la o
viteza de curgere a apei de 1.5m/s: 220W
-
capacitate de stocare a energiei electrice
in bateria de acumulatori: 150Ah la 24V.
Fig. 2. Ambarcaţiunea ecologica ancorata în portul
Tulcea
In anul 2009, după realizarea unor teste de
anduranta in Rezervatia Biosferei Delta Dunarii,
se va încerca transferul tehnologic către un
agent economic interesat, pentru sistemul de
transport ecologic bazat pe energii
regenerabile.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract X2C17 / 2006 (4207 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 112/208
INCDIE ICPE-C, Raport stiintific 2008108
Energie
Materiale nanocristaline stocatoare
de hidrogen cu inalte performante
functionale
ABSTRACT PROIECT
Scopul proiectului a fost cresterea
capacitatii sistemului de cercetare,dezvoltare si inovare a partenerilor
implicati in realizarea proiectului, cu
realizarea unei valori adaugate mari
care sa conduca la integrarea rapida
in aria de cercetare europeana prin
obtinerea la nivel micro/nano
cristalin a materialelor stocatoare de
hidrogen cu baza de magneziu.
Obiectivele proiectului au constat in
realizarea unor materiale cu baza de
magneziu, testarea acestora la nivelde laborator privind proprietatile de
stocare a hidrogenului, alegerea
compozitiei optime si definitivarea
parametrilor tehnologici de aliere
mecanica in vederea realizarii
loturilor demonstrative si intocmirii
fiselor tehnologice de realizare a
materialelor si produselor, pe baza
carora sa se realizeze: demonstrarea
functionalitatii si utilitatii tipurilor de
materiale obtinute.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Mariana Lucaci – responsabil
proiect, Dr. Ing. Elena Enescu, Dr.
Chim. Stefania Gavriliu, Chim. Paula
Lungu, Dr. Ing. Violeta Tsakiris, Dr. Ing.
Magdalena Lungu, Fiz. Lucia Leonat,
Fiz. Silvia Hodorogea, Chim. Alexandra
Bratulescu, Ing. Nicolae Stancu
REZULTATE PROIECT
Modele experimentale:
1) Materiale cu baza magneziu pentru
stocarea hidrogenului-Mg76Ti12Fe(12-x)Nix;
x = 4, 8
Metoda de obtinere:
Aliere mecanica+ tratament termic
Tip pulbere: Pulbere mecano-compozita
– conglomerate stratificate
Granulatie: < 50 µm
Suprafata specifica: 7 -10 m2/g
Fig. 1. Material cu baza magneziu pentru
stocarea hidrogenului
Pulberea mecanocompozita se
constituie din microvolume ale
elementelor constitutive cu compozitie
apropiata de compozitia chimica a
amestecului initial de pulberi (fig. 2).
Fig. 2. Aspectul morfologic al pulberii
mecano-compozite
I n t e n s i t a t e
( u . a
)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70 80
Mg76Ti12Fe4Ni8 - 10h
Mg76Ti12Fe4Ni8 - 20h
x
x
x
o o o#
<>
+=#
x+ x # >
<
x
= x x xo x + x
xxo
x
o o
>< +
=
x + x x
><
>= x xx o x + x
x - Mg
o - Ti
+ - Ni
= - Fe
< - NiTi
> - FeTi
# - NiO2
Mg76Ti12Fe4Ni8 - 60hx x
x
x xo
o+=
+ x
#
= x x
Fig. 3. Influenta duratei de aliere mecanica
asupra formarii noilor faze din sistem si
gradul de cristalinitate al acestora
Materialul se prezinta sub forma
multifazica, cu cresterea duratei de
aliere mecanica, cantitatea de faza nouformata creste (fig. 3).
Durate mari de aliere mecanica conduc
la amorfizarea materialului (fig. 3).
Recristalizarea fazei amorfe este
realizata prin tratament termic de lunga
durata si este pusa in evidenta prin
difractie de raze X. Trecerea de la faza
amorfa la cea cristalina se realizeaza
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 113/208
INCDIE ICPE-C, Raport stiintific 2008109
Energie
prin intensificarea mecanismelor de
difuzie care produc rearanjarea atomilor
pe pozitiile de echilibru ale retelei
cristaline si elimina tensiunile interne
induse de macinarea mecanica. Tranzitia
amorf-cristalin se evidentiaza prin
cresterea intensitatii peak-urilor dedifractie (fig. 4).
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
2000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70 80
=
=
=
x
x
xx
x
x
x
x x
x x
xx
x
x
x
x
xx
x
=
x - Mg
= - Fe
o - Ti
o
o
o
o
o
o
o
< - NiTi
<
<
<
<Mg76Ti12Fe8Ni4 - 60h
Mg76Ti12Fe8Ni4- 60h- tt-450oC
>
>
+
+
>FeNi
+ - Ti
Fig. 4. Recristalizarea fazei amorfa printratament termic de lunga durata
Tabel I. Proprietati de stocare a
hidrogenului
%
masa
H2
Presiunea
de palier la
300 oC,atm
T oC Vr
min
∆∆∆∆H
KJ/mol
H2
X=4 4,75 Abs. 1,5
Desorb. 1,5
300
-
360
1,36
6,60
73,6
73,1
X=8 5,33 Abs. 1,4
Desorb. 1,2
300
-
360
1,1
4,5
71,79
69,58
Materialul Mg76Ti12Fe8Ni4 prezinta o
capacitate maxima de stocare a
hidrogenului de 5,33 % masa care este
total desorbit (fig. 5).
Fig. 5. Curbele de absorbtie-desorbtie a
hidrogenului obtinute pe materialul
Mg76 Ti 12Fe8Ni 4 (x= 8,) aliat mecanic 60 ore
si tratat termic
Reactia cu hidrogenul are loc pe
intreaga suprafata a particulelor de
pulbere, demonstrand faptul ca ele sunt
perfect omogene din punct de vedere al
compozitiei chimice. Principalele
caracteristici termo-dinamice sunt
extrase din reprezentarea van’t Hoff (ln
PH =f(1/T)) (fig. 6).
Fig. 6. Caldurile de formare si variatia
entropiei in sistemul Mg76 Ti 12Fe8Ni 4 – H 2
2) Tehnologie de obtinere pulberemecanocompozita
Fig. 7. Flux tehnologic
3) Cerere de brevet nr.
2174/22.09.2008 “Procedeu de
obtinere materiale stocatoare de
hidrogen cu baza magneziu prin aliere
mecanica”.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX - MODUL I, contract
86/2006 (4213 / 2006).
T – 350 – 500 oC;
t = 3 – 4 h; Ar
Pulberi elementale
Mg,Ti,Ni,Fe
Aliere
Ar, Eterde petrol
Bile inox:8,10,12 mm
t – 40-60 h
n - 300
Recristalizare
Pulbere mecano
compozita
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 114/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008110
Energie
Cercetari multidisciplinare privind
modelul teoretic si experimental al
unei electrocentrale ecologice bazate
pe energia valurilor marine
ABSTRACT PROIECTProiectul se refera la o
electrocentrala ecolologica marina,
caracterizata prin aceea ca permite
transformarea energiei
hidromecanice haotice a valurilor, in
miscare rectilinie alternativa, care
apoi se transforma in miscare de
rotatie. De asemenea, ca urmare a
miscarilor alternative ale flotoarelor,
se poate obtine direct energie
electrica si energie pneumatica.Energia pneumatica odata obtinuta
este relativ usor de transformat in
energie electrica. Pe baza energiei
electrice obtinute, se poate realiza
electroliza apei marine obtinandu-se
hidrogen - combustibil curat si
oxigen.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Stancu Nicolae – responsabil
proiect, Prof. Dr. Fiz. Kappel
Wilhelm, Dr. Ing. Mihaiescu Ghe.
Mihai, Ing. Mitrea Sorina
REZULTATE PROIECT
In cadrul proiectului s-a realizat un
sistem inductor cu magneti
permanenti pentru flotorul
electrocentralei ecologice marine.
Structura geometrica luata in
consideraţie pentru ansamblulinductor-indus al electrocentralei
ecologice marine este subordonata
conformitatii cu invenţia care sta la
baza proiectului.
Fig. 1. Sistem stator + rotor
Flotoarele mobile (fig. 2), purtate
alternativ axial pe verticala de forta
valurilor, prezintă o secţiune de
asemenea hexagonala, corelata cu
golurile statorice in care culisează.
In concordanta cu aceste elemente
ale descrierii invenţiei, s-a conceput
o varianta de construcţie de principiu
a ansamblului de conversieenergetica mecanic – electric, fig. 3.
Fig .2. Flotoare mobile
Fig. 3. Varianta de constructie de principiu a
ansamblului de conversie energetica
mecanic - electric
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 115/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008111
Energie
Pentru a asigura spaţiul necesar
capetelor frontale ale bobinelor statorice
s-a ales pentru latimea sistemului pe
latura hexagonului (latime jug, latime
magneţi) valoarea de 100 mm. In baza
experienţei si a unor calcule analitice
aproximative, pentru a obţine, la întrefieruri de 4-7 mm, valori ridicate ale
inducţiei in întrefier (0,7; 0,8 T), s-a
ales pentru inaltimea magneţilor (cu
pământuri rare, NdFeB) valoarea de 15
mm.
Sistemul magnetic inductor cu magneţii
la nivelul întrefierului.
Soluţia constructiv – dimensionala si de
material este prezentată in fig. 4.
Daca pentru protecţia si etanșarea
bobinajului si a magneţilor se are in
vedere cămăsuire cu tabla din otel-inox
cu grosime de 1 mm, rezulta ca pentru
mărimea întrefierului total se poate vorbi
de valori de la 3 mm in sus. S-au luat in
consideraţie mai multe variante cu
3....7 .mmδ =
Structura de câmp magnetic s-a analizat
cu ajutorul unui program de calcul 2D.
In ultima diagrama sunt prezentate
concentrat toate aceste curbe având ca
parametru mărimea întrefierului. Se
constata valori medii ale inducţiei de
0,8-0,9T la întrefier de 3 mm, pana la
valori de 0,6-0,7 T la întrefier de 7 mm,cu o buna acoperire polara.
Fig. 4. Soluţia constructiv – dimensionala si
de material
Sistemul magnetic inductor cu
concentratori de câmp.
Spre deosebire de geometria analizata
mai sus, unde magneţii au fetele active
frontale la nivelul întrefierului, in cazul
de fata întrefierul activ este delimitat de
piese polare feromagneticeconcentratoare de flux. Magneţii au
direcţia de magnetizare axiala si sunt
dispuși intre piesele polare, cu sens de
magnetizare alternat.
Dimensiunile sunt corelate cu cele din
structura analizata mai sus, pentru a
facilita compararea rezultatelor. In
scopul obţinerii unor valori superioare
pentru inducţia in întrefier după direcţia
transversala, in zona pieselor polare, s-
au adoptat dimensiuni mai mari pentru
latimea magneţilor in raport cu a
pieselor polare.
Analizând structura de câmp cu ajutorul
programului de calcul 2D, pentru diferite
valori ale întrefierului (3….7 mm) au
rezultat distribuţiile si diagramele de
variaţie a inducţiei la mijlocul
întrefierului. (intre a si b) prezentate
alaturat. Se constata posibilitatea de
realizare a unor valori ale inducţiei de
1,4 T pentru 3 ,mmδ = pana la 0,8 T
pentru 7 .mmδ =
Fig. 5. Soluţia constructiv – dimensionala si
de material adoptata cu concentratori de
camp
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 105 / 2006
(7022 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 116/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008112
Energie
Materiale multifunctionale pentru
conversia eficienta a energiei solare
in energie termica
ABSTRACT PROIECT
Scopul proiectului MATSOL-T a fost
de a dezvolta cercetari si a identificasolutii pentru cresterea eficienta a
conversiei solar-termice in panouri
solare plate, prin obtinerea de noi
suprafete absorbante selective
performante, la preturi de cost
competitive.
Proiectul MATSOL-T si-a propus
folosirea in panourile solar-termice a
unei suprafete absorbante cu
urmatoarea structura: substrat de Al
/ material i.r. absorbant din sistemulMMOx cu agent dopant Co / strat
protector antireflexie pe baza de
TiO2 sau SiO2.
Materialele i.r. absorbante testate
fac parte din doua clase:
- pigmenti de tip spinel
- cermeti
protejate cu filme subtiri
antireflexie (TiO2 sau SiO2 ).
Materialele au fost obtinute prin
diferite tehnici:
- depunere pirolitica cu spreiere
- depunere electrochimica
- sinteza hidrotermala
Obiective:
- Elaborarea tehnologiei de obtinere
(si a documentatiei aferente),
realizarea si testarea a patru
suprafete absorbante fototermice;
- Obtinerea suprafetelor selective cu
rezistenta crescuta la actiunea
factorilor de mediu, ceea ce permitecresterea performantelor si a
timpului de viata al colectoarelor
solare;
- Conceptia, proiectarea si realizarea
unei instalatii automate de depuneri
controlate prin piroliza cu pulverizare
precum si documentatia de detaliu;
- Dezvoltarea de modele cinetice
de formare si crestere a filmelor
si a unui model privind
comportamentul optic al
straturilor si ansamblurilor
realizate;
- Formarea si atragerea despecialisti in domeniul cercetarii -
dezvoltarii sistemelor de conversie
a energiei solare;
- Promovarea domeniului in randul
firmelor de productie si
consultanta pentru dezvoltarea
unei strategii comune de accesare
a PT 4 „Materiale si tehnologii
avansate” (EUMAT);
- Dezvoltarea strategiei de
dezvoltare a domeniului, pentruaccesarea programelor FP7 din
aria tematica 5 Energie, cu
precadere aria 5.4. Energie
Regenerabila pentru Incalzire si
Racire.
Personal de cercetare al
proiectului
Ing. Mitrea Sorina – responsabil
proiect, Dr. Chim. Budrugeac
Petru, Fiz. Bondar Ana Maria, Fiz.
Patroi Delia, Fiz. HodorogeaSilvia, Dr. Ing. Caramitu Alina
Ruxandra, Tehn. Turcu Ligia
REZULTATE PROIECT
Prin proiect s-au obtinut urmatoarele
rezultate tangibile:
I. Dezvoltarea de noi straturi IR
absorbante:
1. Obtinere si caracterizare de
straturi de tip cermet:
- Al/Al2O3/Ni/NiOx/TiO2 depuse prin
spreiere pirolitica-Al/Al2O3/Ni/NiOx/TiO2 prin oxidare
anodica/depunere catodica
- NiNiOx prin spreiere pirolitica
- NiNiOx prin depunere
electrochimica
2. Obtinerea si caracterizare de
straturi de tip spinel prin sinteza
hidrotermala
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 117/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008113
Energie
II. Dezvoltarea unei metodologii de
testare rapida a straturilor ceramice prin
masuratori de energie superficiala si
dinamica a unghiului de contact.
III. Dezvoltarea unei instalatii de laborator automatizate pentru
depunerea de straturi subtiri. Ea permiteacoperirea de suprafete mari, a caror
arie este limitata practic de aria plitei de
incalzire.
IV. Dezvoltarea unui colector solar de
testare a placilor absorbante in conditii
de laborator.
In cadrul proiectului, partenerului P3 –
INCDIE ICPE- CA i-au revenit sarcini
legate de caracterizarea prin difractie de
raze X si microscopie optica a tuturor
precursorilor si straturilor de tip cermet
obtinute si depuse pe diferite tipuri de
substrat (aluminiu sau sticla).
Astfel, au fost studiate depunerile de
oxizi de aluminiu pe substrat de
aluminiu(prin metoda oxidarii anodice),
depunerile de particule de nichel/oxizi de
nichel prin spreiere termica sau
electrolitic, precum si depunerile
straturilor de acoperiri antireflexie de tip
TiO2 si TiO2/SiO2 in vederea obtinerii
structurilor complete ale acoperirilor i.r.
absorbante.
Astfel, difractogramele inregistrate
pentru straturile de alumina depuse pesubstrat de Al (figura 1) au permis
determinarea compozitiei acestora. In
functie de parametrii de depunere,filmele obtinute contin un amestec de
faze cristaline (Al2O3, AlO(OH) si AlOCl),
fazele predominante fiind Al2O3 si
AlO(OH).
Fig.1. Difractogramele probelor depuse pe
substrat de Al, din solutii apoase de AlCl 3
Straturile secundare au fost constituite
din oxizi de nichel depusi prin piroliza cu
spreiere in conditii diverse de tratament
termic precum si prin procedeu
electrolitic.
S-au efectuat determinari calitative
de faza prin tehnica difractiei de raze
X si caracterizari morfologice prin
tehnica microscopiei optice.
I n t e n s i t a t e
( u .
a )
0
2000
4000
6000
2 θ
2 10 20 30 40 50 60 70 80
24d
24d_an
26d
26d_an
27d
27d_an
--- Al - cubic--- NiO - cubic--- (H5O2)(Al(H2O)2(SO4)2) - ortorombic
Fig. 2. Comparatie intre spectrele de difractie
de raze X ale probelor de NiO x depus pe
substrat de aluminiu, inainte (spectrele
negre) si dupa (spectrele rosii) tratamente
termice
Din figura 2 , in spectrele dedifractie se observa peak-ul principal
datorat unei faze de
(H5O2)(Al(H2O)2(SO4)2) care
cristalizeaza in sistem ortorombic.
Stratul depus prezinta o faza
cristalina de NiO care cristalizeaza in
sistem cubic. In urma tratamentului
termic se observa cresterea gradului
de cristalinitate.
Pentru a fi studiate proprietatile
optice, pe substratul de sticla
microscopica a fost depus si un stratantireflexie constituit din dioxid de
titan.
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
2 θ
2 10 20 30 40 50 60 70 80
st5*
st6*
--- TiO2 - tetragonal
Fig.3. Spectre de difractie de raze X a doua
probe de NiO x depus prin metoda spreierii
termice pe substrat de sticla peste care a
fost depus un strat antireflexie de TiO2
Difractogramele prezentate in figura
3 de mai sus indica prezenta TiO2
cristalizat in sistem tetragonal.
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 277 /
2006 (7030 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 118/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008114
Energie
Materiale compozite nanostructurate
pentru pilele de combustie cu oxizi
solizi, active catalitic in procesele de
oxidare directa a combustibililor de
tip hidrocarbura
ABSTRACT PROIECTProiectul urmareste obtinerea unor
materiale nano-compozite utilizate
pentru obtinerea celulelor de
combustie. Se urmareste
caracterizarea materialelor
procesate, a mecanismelor si a
proceselor electrochimice si
catalitice care au loc in celulele de
combustie cu combustibil de tip
hidrocarbura. De asemenea, in cadrul
proiectului se urmareste realizareaansamblurilor de tip catod-electrolit-
anod in forma singulara sau multipla
si testarea lor in pilele de combustie
cu combustibil de tip hidrocarbura.
Scopul proiectului este de a obtine
oxizi solizi cu activitate ridicata in
oxidarea hidrocarburilor la
temperatura joasa si de a testa
aceste materiale in reactorul catalitic
cu pat fix de catalizator, in reactorul
catalitic cu membrana de tip
electrolit si in pilele de combustie cu
combustibil gazos sau lichid de tip
hidrocarbura.
Obiectivele proiectului:
Proiectul are ca obiectiv principal
prepararea de materiale nano-
compozite oxidice cu suprafata
specifica ridicata prin sinteza directa,
utilizand chimia preparativa asistata
de surfactant si tratament
hidrotermal. De asemenea, se
urmareste realizarea unor modeledemonstrative de celule de
combustie.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Cristian Seitan – responsabil
proiect, Ing. Georgeta Velciu, Dr. Ing.Mircea Ignat, Ing. Gabriela Telipan, Ing.Florentina Bogdan, Ing. Florentina
Grigore, Ec. Gabriela Richter, Tehn.Elena Nicolaescu, Tehn. Matei Valeria,Tehn. Iancu Ionica
REZULTATE PROIECT
Etapele 4, 5 si 6 (2008)
1. Efectuarea de lucrări experimentalepentru analizarea efectelor proprietăţilorstructurale și a morfologiei materialuluioxidic al pilei asupra proceselor electriceși electrochimice.2.
Determinări pe eșantioane demateriale nanocompozite (ZU-10TU80, -10TUBk, -10TUB j, și -10TUPo,sintetizate și puse la dispoziţie de cătrecoordonator, ce constau din ZrO2 stabilizat cu 8%Y2O3 și dopat cu10%TiO2, obţinute prin metodahidrotermală, surfactanţi diferiţi (CTAB,
Black-copolimer, Brej și respectivPolyoxietilenoxid).3. Determinări de microstructură pematerialele nanocompozite sintetizateefectuate prin metode de microscopieoptică prin reflexie cu lumină polarizatăși prin difracţie de raze X.
Fig.1. Microscopie optică pe probele:
ZU10TU80; ZU10TUB k ; ZU10TUP o ; ZU10TUB j .
4. Determinarea conductivităţii
electrice de volum, folosindu-semăsurarea rezistenţei prin metoda îndouă puncte.
Fig. 2. Variaţia conductivităţii în timp
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 119/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008115
Energie
5. Constatarea unui anumit grad deinstabilitate în timp a rezistenţelorelectrice și influenţa importantă a naturiisurfactantului utilizat la sintezahidrotermală a ZrO2-8%Y2O3-10%TiO2,atât asupra microstructurii materialului
din punct de vedere a capacităţii deadsorbţie – desorbţie, cat și asuprastabilităţii și mărimii caracteristicilorelectrice: surfactantul CTAB – structuricu suprafaţă specifică de cca.146 m2/g;surfactantul Black–copolimer – structuride material cu suprafaţă specifică decca.99 m2/g; surfactantul Brej –structuri de material cu suprafaţăspecifică de cca.80 m2/g; surfactantulPolyoxietilenoxid – structuri de materialcu suprafaţă specifică de cca.107 m2/g.6. Conceperea și realizarea unei celule
în care să poată fi introduse și testate încondiţii funcţionale (termice, depresiune, de concentraţie de gaz)pastilele „sandwich” anod – electrolit –catod realizate din materialelecompozite nano-structurate elaborate.
Fig.3. Celula de măsură și schiţa sa funcţională
7. Realizare pastile sandwich din trei
straturi anod-electrolit-catod. Sistemeleutilizate sunt redate în tabelul următor.
Tabelul I. Sisteme anod-electrolit-catodSistem Anod Electrolit Catod
1. ZYT105Ni YSZ CESr
2.
ZYT1010Ni YSZ CESr3. ZYT1020Ni YSZ CESr4. ZYT2020Ni YSZ CESr5. ZYC1010Ni YSZ CESr6. ZYC1020Ni YSZ CESr7. ZYC2010Ni YSZ CESr8. ZYC2020Ni YSZ CESr
Eșantioanele au constat din pastilecilindrice din fiecare sistem de material,cu diametrul de aprox. 10 mm.8.
Determinarea t.e.m. apărută cuvariaţia temperaturii în intervalul 350–700oC. Ceilalţi parametri ai procesului
au fost constanţi: combustibil: amestecgazos 10 % propan cu 90% argon cudebit de 157 ml/m; aer cu debit de 60ml/min.9. În probele din sistemele cu anod dinYSZ și dopat cu oxizi de Ti și de Ni(seria ZYT) apariţia curentului electricare loc în jurul temperaturii de 450–500oC și crește cu temperatura până la650oC.
Fig.4. Valorile tem măsurate pe probele din
sistemele cu anod din YSZ și dopat cu oxizi de Ti
și de Ni (seria ZYT)
10. În probele din sistemele cu anod dinYSZ și dopat cu oxizi de ceriu apariţiacurentului electric are loc tot în jurultemperaturii de 450–500 oC și crește cutemperatura până la 650 oC.
Fig.5. Valorile tem măsurate pe probele din
sistemele cu anod din YSZ și dopat cu oxizi de
Ce și de Ni (seria ZYT)
11. Comparativ cu influenţa
concentraţiei de Ti asupra curentuluielectric generat în sistemul ceramicanod-electrolit-catod, în condiţiile dincelula reactorului, se observă căinfluenţa concentraţiei de Ce este maiaccen-tuată, favorizând apariţia unortensiuni electromotoare cu valori cevamai ridicate.
Cercetarea a fost finanţata prin programul CEEX,
contract nr. 267 / 2006 (7035 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 120/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008116
Energie
Materiale pentru sisteme de stocare
a hidrogenului, sursa de energie a
viitorului
ABSTRACT PROIECT
Cercetari in domeniul elaborarii unormateriale pentru stocarea hidrogenului,
apartinand sistemelor de compusi
intermetalici, modelate si dezvoltate
structural si compozitional in vederea
optimizarii performantelor de stocare a
hidrogenului.
Proiectarea unor sisteme de compusi
intermetalici pe baza de metale usoare
(Mg, Al) obtinute prin aliere mecanica si
depunere in straturi subtiri prin
magnetron sputtering, cu o capacitate
de absorbtie a hidrogenului >3% si posibilitati de operare la temperaturi cat
mai apropiate de temperatura camerei si
presiuni apropiate de presiunea
atmosferica.
Au fost elaborate aliaje stocatoare de
hidrogen de tip Mg-Ni cu diversi
dopanti: TiO2 , V 2O5 si Nb2O5 . Ca
metoda de lucru s-a folosit alierea
mecanica in moara planetara de mare
energie, utilizandu-se parametri de lucru
(viteza de macinare, timp de macinare,
raport bile:material, atmosfera si mediu
de macinare) variabili. Nanopulberile
amorfe astfel obtinute au fost
recristalizate printr-un tratament termic
determinat prin metoda DSC si apoi
supuse experimentarilor de absorbtie a
hidrogenului la temperaturi de 250-
270 oC si presiuni de 30-35 atm si
desorbtie a hidrogenului la 320 oC. In paralel au fost obtinute, prin tehnica
magnetron sputtering, filme subtiri de
Mg, Al, Mg-Pd si Mg-Ni depuse pe
substrat de sticla sau ceramica, din
tinte de pulbere de Mg compactata,table de Al,Ni, Pd si AZ1
(Mg92,5Al6,3Zn1,2). Filmele au fost
studiate prin metodele XRD, AFM si
SEM.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Elena Enescu – responsabil
proiect, Chim. Paula Lungu, Drd. Fiz.
Silvia Hodorogea, Drd. Fiz. Delia
Patroi, Ing. Alexandra Bratulescu
REZULTATE PROIECT- stabilirea tehnologiei de elaborare a
hidrurii nanocristaline Mg2NiH4 cu un
continut de 3,6 wt % H2;
- realizarea unui stand de masurare
tip Sievert a capacitatii de
absorbtie/desorbtie a hidrogenului in
epruvetele de compusi intermetalici,
continand o autoclava de
temperaturi si presiuni ridicate
(350oC si 100 atm) si un manometru
de mare precizie (0,005 barr);- proiectarea si realizarea unui model
experimental de rezervor de stocare
a hidrogenului in hidruri metalice cu
absorbtie la temperatura camerei
(LaNi5, ZrNi, FeTi);
- realizarea de loturi experimentale
de materiale stocatoare pe baza de
Mg-Ni cu diversi dopanti;
- proiectarea si realizarea unui model
experimental de rezervor de stocare
a hidrogenului in hidruri de magneziu
cu absorbtie la temperaturi ridicate,
prevazut cu schimbator de caldura.
Fig. 1. Curbele de absorbtie a hidrogenului
la 250 oC si 30 barr H 2 pentru compusii:
(a)Mg2Ni - TiO2 , (b) Mg2Ni -V 2O5 si (c) Mg2Ni
- Nb2O5 .
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 122/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008118
Energie
Elemente constructive pentru noi
tipuri de pile de combustie de joasa
temperatura cu alcooli DAFC si inalta
temperatura SOFC, pentru aplicatii
de generare a puterii electrice si
implementare de kituri didactice
demonstrative
ABSTRACT PROIECT
Proiectul are un caracter complex și
va fi desfasurat pe doua linii
distincte de cercetare:
Prima linie de cercetare abordeaza
studiul electro-oxidarii alcoolilor la
interfata unei membrane electrolitice
polimerice, cu scopul de a furniza
date asupra dezvoltarii și optimizariiunor catalizatori pentru pilele de
combustie cu alcooli (DAFC).
Cea de a doua linie de cercetare
abordeaza realizarea și dezvoltarea
unor elemente constructive pentru
pilele de inalta temperatura de tip
SOFC.
Totodata, proiectul asigura o buna
oportunitate în dezvoltarea unei baze
tehnologice de pile de combustie ce
utilizeaza combustibili regenerabili si,
în acelasi timp, popularizarea acestei
tehnologii la nivelul societatii
romanesti, prin crearea de cursuri,
laboratoare și kituri didactice
demonstrative în domeniul surselor
alternative și regenerabile de
energie.
Pentru realizarea kitului didactic a
fost luat în considerare un sistem
hibrid bazat pe tehnologia
hidrogenului, care necesită o
componenta pentru producereaacestuia (Electrolizorul), o
componentă pentru depozitarea
hidrogenului (rezervor) și o
componentă care utilizează
hidrogenul (celula de combustie de
tip PEM).
Obiectivele S&T:
• Fabricarea, testarea și optimizarea
ansamblurilor membrana / electrozi
pentru pilele de combustie DAFC
• Realizarea si omologarea unui kit
didactic de tip DAFC.
• Stabilirea tehnologiei de realizare a
benzilor ceramice• Realizarea modelelor experimentale
de benzi ceramice de electrolit,
electrozi și interconectori pentru
pilele SOFC
Personalul de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Gimi A. Rimbu - responsabil
proiect, Ing. Banciu Cristina, Ing.Aristofan Teisanu, Ing. PetracheElena, Ing. Bara Adela, Ing. LipcinskiDaniel, Ing. Miu Mihai, Tehn. MarcuLiliana
REZULTATELE PROIECTULUI
Fabricarea si testarea ansamblurilor
membrana – electrozi (MEA).Electro-catalizatorii utilizati in MEAau fost PtRu cu continut metalic60% cu raport atomic de 1:1, aflatin Vulcan XC – 72R (E-TEK) pentruanod si Pt 60% continut metalic inVulcan XC-72R (E-TEK) pentru
catod. Electrocatalizatorii au fostaplicati pe un substrat carbonic detip Toray.Ca membrana conductiva de protonia fost utilizat Nafion®117 (Du Pont).Ansamblul MEA (figura 1) a fostfabricat prin presarea la cald aelectrozilor pe membrana ca unanamblu sandwich.Performantele MEA au fost evaluateprin testele de polarizare in celulele
de combustie, considerindu-se unsistem DMFC (figura 2). Dreptcombustibil anodic a fost utilizatMethanol (MeOH) de concentratie1M, variindu-se diferiti parametri detestare: temperatura (60 C, 90 C);catod de combustie (aer, oxigen),catod presiune – inversa (0 barg, 1barg).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 123/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008119
Energie
Evaluand sistemul la 90 C, folosind1M MeOH si presiune O2 de 1barg pentru alimenarea catodului,performanta rezultata a fost de 350mA/cm2 @ 0.3 V pentru un MEAStandard si 400 mA/cm2 @ 0.3V
pentru un MEA continand 1 mg/cm2 pANI ca anod GDL.
Fig. 1. Ansamblu MEA
Fig. 2. Sistemul de testare prin
polarizare a unei celule de tip DAFC
Realizarea kitului didactic. In cadrulproiectului a fost realizat un sistemenergetic hibrid (figura 3) bazat pe
tehnologia conversiei hidrogenului,compus dintr-un modul auxiliarpentru producerea si sustinereacantitatii de electricitate necesarasintezei electrochimice ahidrogenului (Panou fotovoltaic);Modul electrochimic pentrupreducerea H2/O2 (Electrolizor) și
modul de conversie a hidrogenului inenergie electrica (Pila de combustiede tip PEM).Principalele caracteristici tehnice :• Lampa 500W cu diagrama
unghiulara
•
Pila de combustie PEM (0,5mg/cm2, 0.9V (OCV), 80-100mA/cm2 (@70oC))
• Pila de combustie PEM (0,75mg/cm2, 0.9V (OCV), 80-100mA/cm2 (@70oC))
• Pila de combustie PEM (1 mg/cm2,0.9V (OCV), 80-100 mA/cm2 (@70oC))
• Electrolizor PEM (150 mW - 4W,300 mA - 2A; 1.5V – 2V)
•
Modul fotovoltaic (4V; 300 mA –1000 mA)
Fig. 3. Kit Didactic
Panou Fotovoltaic – Electrolizor – Pila de
Combustie
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN-06-30-
02-01 / 2008 (5201 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 124/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008120
Energie
Micro-instalatii de conversie a
energiei din surse regenerabile
(eolian, solar, biomasă), pretabile
zonelor izolate
ABSTRACT PROIECTScopul proiectului a fost acela de adezvolta în cadrul institutului atâtcercetări aplicative finalizate curealizare de subansambluri specificeinstalaţiilor de conversie energeticădin resurse regenerabile cât șistanduri caracteristice testăriiacestora. În acest sens s-au abordatinstalaţii de conversie energetică dinenergia eoliană și din biogaz.
Referitor la instalaţiile de convesie aenergiei eoline, s-au realizat cercetăriasupra subansamblelor principale aleunei turbine eoliene: rotorul eolian și
generatorul electric.Referitor la instalaţiile de convesie abiogazului s-au realizat cercetariteoretice privind dinamicasuspensiilor in reactoarele defermentare anaeroba.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Nicolaie Sergiu – responsabil
proiect, Dr. Ing. Mihaiescu Gh. Mihai,Ing. Marin Dorin, Tehn. Miu Marius,Tehn. Sorescu Florin, Prof. Dr. BaranGheorghe, Ing. Babutanu Corina, Ing.Mateescu Carmen, Dr. Ing. OprinaGabriela, Dr. Ing. Bunea Florentina
REZULTATE PROIECT
1. Model funcţional optimizat derotor eolian pentru
microturbine eoliene. S-aurealizat două rotoare eoliene cudiametrul de 2 m (cu 3 și 4pale) – concepţie proprie, careau fost ulterior și testate pestanduri specializate UPB șiINCAS (Fig. 1, Fig. 2).
Fig.1. Testare rotor eolian la UPB
Fig. 2. Testare rotor eolian la INCAS
La proiectarea optimizata a paletelor s-aavut in vedere corelarea metodeianalizei de control a volumelor si ateoriei elementului de pala.S-a ales profilul aerodinamic NACA4412 si pentru realizarea modeluluinecesar la matrita de formare apaletelor, s-au considerat 19 elementede profil, pentru care s-au calculatunghiul de asezare
β si lungimea
coardei. În urma experimentărilor pe cele douăstanduri specializate și cercetărilorteoretice interpretative privindcaracteristicile disponibile la viteze maimari (12–14 m/s) decât cele obţinutepe standuri, prezentăm în fig. 3,caracteristica rotorului eolian tripal.
-200.00
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1,000.00
1,200.00
1,400.00
1,600.00
1,800.00
2,000.00
0 200 400 600 800 1000 1200
n[rot/min]
P[W]
v=5/sv=7.5m/s
v=10m/s
v=12.5m/s
v=14m/s
Fig. 3 Caracteristica rotorului eolian cu trei palete
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 125/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008121
Energie
2. Generatoare electrice pentruturbine eoliene.S-au realizat trei generatoareelectrice: unul de c.c. și două de c.a.de tip sincron, excitate cu magnetipermanenţi. S-a apelat la o soluţie
ieftină de retehnologizare amotoarelor electrice asincrone,modificându-se atât subansamblulrotoric, prin aplicarea noului circuitrotoric de excitaţie, cât șisubansamblul statoric bobinat.Principale caracteristici pentrugeneratorul ales sunt prezentate înfig. 4.
Fig. 4. Stand pentru testarea generatoarelorelectrice
3. Stand de testare generatoareelectrice (realizat în cadrulproiectului).Pe parcursul derulării proiectului s-adezvoltat și un stand de testaregeneratoare electrice.Schema de principiu și componenţastandului sunt prezentate in figura 5.
Fig. 5. Schemă stand de testat generatoareelectrice
4. Reactor de fermentare anaerobpentru biogaz.La conceperea instalaţiei s-au luat înconsiderare aspecte constructivespecifice desfășurării activităţilorexperimentale de laborator. Astfel,
modelul asigură o bună vizualizare afenomenelor hidrodinamice, permiţândtotodată modificarea anumitor cote demontaj, sau de funcţionare. Modelul dereactor de fermentare anaerobă realizateste format din următoarele
componente: rezervor format din 2corpuri, unul cilindric și unul tronconic,tub central de recirculare, elice deantrenare, motor de c.c. pentruantrenarea elicei. De asemenea modelula fost echipat cu următoarele aparatede măsură: diafragma tip Măruţămontată pe tubul central de recirculare,sursă de c.c. cu tensiune reglabilă,tahometru DT-1239L, și manometrudiferenţial.
Experimentarile au fost realizate cunisip de turnatorie standardizat, cudensitatea 2,7kg/dm3 si diferitegranolometrii.S-a pornit de la turatii mici ale motoruluisi progresiv debitul a fost crescut panain momentul in care nisipul de pe fundulinstalatiei a fost spalat in totalitate.
Fig. 6. Instalaţie experimentală pentru studiulomogenizării suspensiilor
Au fost facute urmatoarele observatii:- exista o zona a reactorului in careparticulele de nisip nu ajung, indiferent de
marimea tensiunii de alimentare;- in restul reactorului concentratia de nisip
este constanta, cu exceptia zonei deimbinare dintre cilindru si baza tronconica,unde se constata o aglomerare, fapt ceindica existenta unor vartejuri.
Cercetarea a fost finantata prin programulNUCLEU, contract PN 06-30-02-03 (03-01)(5203 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 126/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008122
Energie
Sistem de pile de combustie pentru
electrooxidarea directa a bio-
alcoolilor
ABSTRACT PROIECT
Tehnologia curenta a PEMFC(Polymer Electrolyte Membrane Fuel
Cells) foloseste hidrogenul care este
produs predominant din gaz natural.
Hidrogenul ca si combustibil, are
cateva limitari din cauza stocarii si a
transportarii lui.
Dezvoltarea unei celule de combustie
care utilizeaza bio-alcooli drept
combustibil, reprezinta un domeniu
original pentru celulele de
combustie, care implica o legaturacu cercetarea. Acest concept
foloseste bio-alcoolii (metanol /
etanol) drept combustibil si nu
necesita un pre-reformator. Proiectul
impune noi cercetari in sinteza de
materiale folosite pentru celule
(catalizatori si membrane), in
electrochimie iar in particular, in
electrooxidarea etanolului si
metanolului. Proiectul furnizeaza o
excelelenta oportunitate pentru
intelegerea tehnologiei celulelor de
combustie si imbunatatirea bazei de
materiale, care pe termen lung
trebuie sa fie valabile. Propunand sa
dezvoltam cercetarea in acest
domeniu al tehnologiilor reinnoibile si
ecologice, raspunsul va fi
imbunatatirea cunostintelor,
rezultatelor si experientei la nivel
inalt si a tehnologiei in organizatiile
romanesti de C&D.
Obiectivele S&T:
• Dezvoltarea si optimizarea
electrolitilor compozit polimer
pentru utilizarea lui in sisteme
BioDAFC;
• Dezvoltarea si optimizarea unor
catalizatori pentru electrooxidarea
unor bio-alcooli si catalizatori
toleranti pentru reducerea
oxigenului in sisteme BioDAFC;
• Dezvoltarea si optimizarea
electrozilor cu suprafata specifica
mare si straturi de difuzie de gaz pentru BioDAFC;
• Dezvoltarea unor componente de
etansare, rezistente la
temperatura si placi bipolare
pentru BioDAFC;
• Demonstrarea functionala a
sistemelor bio-alcool.
Personalul de cercetare al proiectului
Ing. Fiz. Iulian Iordache - responsabil
proiect, Prof.Dr.Fiz. Wilhelm Kappel,Dr.Ing. Elena Enescu, Ec. Livia Stan,Ing. Elena Macamete, Fiz. Ana MariaBondar, Ing. Mihai Iordoc, Ing. Chim.Adela Bara, Ing. Chim. Radu Mirea,Ing. Chim. AristofanTeisanu, Ing.Onica Ciprian, Tehn. Ghelbere Ion,Tehn. Barbu Marin, Tehn. VladDorina, Tehn. Ana Vicol, Tehn.Teodora Paduraru
REZULTATE PROIECTFabricarea ansamblurilor membrana
– electrozi (MEA). Electro-catalizatorii utilizaţi în MEA au fostPtRu (raport atomic de 1:1) cuconţinut metalic 60% depuși penanocarbon Vulcan XC–72R (E-TEK)pentru anod și Pt 60% conţinutmetalic pe Vulcan XC-72R (E-TEK)pentru catod. Electrocatalizatorii aufost aplicaţi pe un substrat carbonicpentru a avea aceeași concentraţiepe ambii electrozi (1 mg/cm2)Substratul carbonic a fost format deun substrat grafitic cu o suprafaţăefectivă de 14 cm2 (Toray CarbonPaper TGPH – 090, impermeabilitate20% ), conţinand un strat subţirepulverizat (1mg/cm2) dintr-unnanocarbon conductiv (KetJen
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 128/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008124
Energie
densităţile de putere in funcţie depolarizare (densitate de curent).Pentru cele trei concentraţii demetanol potenţialul maxim în circuitdeschis (OCP) are următoarele valori:• Metanol 10%, 462 mV.•
Metanol 20% , 473 mV.• Metanol 35%, 550 mV.
Fig. 2. Caracteristicile densitate de putere
respectiv I-V pentru DMFC standard pentru
o concentraţia de metanol de 10%
Fig. 3. Caracteristicile densitate de putere
respectiv I-V pentru DMFC standard pentru
o concentraţia de metanol de 10%
Fig. 4. Caracteristicile densitate de putere
respectiv I-V pentru DMFC standard pentru
o concentraţia de metanol de 35%
Fig. 5. Reprezentare Nyquist (obtinuta prin
EIS) pentru solutii de metanol de 10%, 20%
si 35%
Concluzii. S-a realizat un studiu asupracomportării și performanţelor pilelor de
combustie cu metanol utilizandmembrane schimbătoare de ioni dinNafion 117 și cu catalizatori Ptrespectiv Pt-Ru. Cercetările au arătatrolul polianilinei de bun conductorelectronic pentru GDL la anod cu ocreștere a eficienţei de aproximativ20%. Pentru catod nu este recomandatutilizarea polianilinei. Prin intermediulacestei cercetari, s-a arătat căpolianilina are un număr important deproprietăţi pentru a fi utilizată cu succes
ca și component principal in tehnologiapilelor de combustie. De asemenea s-ademonstrat că există o concentraţieioptima de metanol în apă iar pentru ogeometrie dată există un debit optim decirculaţie a fluidului în compatimentulanodic.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract 760 / 2006 (7051 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 129/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008125
Energie
Materiale de stocare a hidrogenului
pentru realizarea unui compresor
termic de hidrogen ultrapur destinat
pilelor de combustie si vehiculelor
hibride
ABSTRACT PROIECTProiectul si-a propus realizarea a trei
compozitii de compusi intermetalici
cu proprietati de stocare a
hidrogenului de tip LaNi 5 , aliat cu
elemente de aliere pentru pozitia de
Ni in vederea imbunatatirii
proprietatilor de stocare a
hidrogenului prin dezordonare
microstructurala si cresterea
parametrilor retelei cristaline. Ca
elemente de aliere s-au utilizatcantitati prestabilite de Sn, Fe si Al.
S-a aratat ca din punct de vedere al
capacitatii de stocare a hidrogenului,
staniul, fierul si aluminiul pot
contribui la cresterea acesteia
datorita diametrului atomic mai mare
al elementelor substitutionale, fata
de elementul substituit, configuratiei
sale electronice si pozitionarii sale in
tabelul periodic al elementelor, in
speta electronegativitatea acestuia.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Elena Enescu – responsabil
proiect, Dr. Ing. Mariana Lucaci, Dr.
Chim. Stefania Gavriliu, Chim. Paula
Lungu, Dr. Ing. Violeta Tsakiris, Dr.
Ing. Magdalena Lungu, Fiz. Lucia
Leonat, Fiz. Silvia Hodorogea, Ing.
Chim. Alexandra Bratulescu, Ing.
Nicolae Stancu
REZULTATE PROIECTAu fost realizate 3 aliaje de materiale
cu baza LaNi5 aliat cu Sn, Fe si Al
ca substitut pentru Ni. Aliajele au
fost obtinute prin topire cu inductie
in vid.
Omogenizarea chimica si
microstructurala s-a realizat prin
tratamente termice de lunga durata
(24-72 ore) la temperaturi ridicate
(750-900 oC)
Tabel I. Compozitii chimice aliajeCompozitie chimica, % masaTip aliaj
La Ni Sn Fe Al
LaNi4,9Sn0,1 31,68 65,61 2,71 - -
LaNi4Fe1 32,4 54,5 - 13,1
LaNi4,85Al0,15 32,5 66,5 - - 1,0
LaNi5-Sn turnat LaNi5-Sn – TT
LaNi5-Al turnat LaNi5-Al TT
LaNi5-Fe – turnat LaNi5-Fe – TT
Fig. 1. Aspecte microstructurale
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70 80
LaNi4Fe
LaNi4Sn
LaNi4Al
++ +
+
+#
+ La(Ni,Fe)5
# (Fe,Ni)
oo
o o o== o
o La(Ni,Al)5
= (Ni, Al)
* * ** * * *
~
~
* La(Ni, Sn)5
~ Ni
Fig. 2. Evidentierea formarii fazelor
La(Ni,Me)5 .
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX Modul I, contract 708 /
2006 (7019 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 130/208
INCDIE ICPE-CA Raport stiintific 2008
126
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 131/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
Mediu
M e d i u
M e d i u
M e d i u
127
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 132/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008128
Mediu
Elaborarea unui sistem de detecţie
RTL destinat monitorizării
radiometrice în domeniile civil si
militar pentru evaluarea efectelor
iradierii gama si neutronice
ABSTRACT PROIECT
Scopul principal al acestui proiect
este construcţia și testarea unui
sistem dozimetric nou RTL care va fi
folosit pentru caracterizarea riscului
nuclear. Pentru controlul condiţiilor
de viaţă ale populaţiei sau pentru
monitorizarea dozelor profesionale
sau accidentale este necesar să se
aplice un sistem riguros de
investigare. Aceste cerinţe suntîndeplinite de sistemul radiometric de
detecţie a emisiei de RTL de înaltă
rezoluţie propus în acest proiect,
care are ca scop construirea unui
lanţ de detecţie a diferitelor forme de
poluare radioactivă. Proiectul a făcut
posibilă realizarea unui sistem de
detecţie a emisiilor de RTL și s-au
studiat numeroase sisteme de
termofosfori cu maxime dozimetrice
bine definite.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Traian Zaharescu – responsabil
proiect, Prof. Dr. Silviu Jipa, Prof.
Dr. Tanţa Setnescu, Drd. Marius
Eduard Lungulescu, Drd. Adrian
Mantsch
REZULTATE PROIECT
Sistemele dozimetrice bazate pe
determinări de emisie termostimulată(RTL) sunt foarte exacte. Ele conferă
posibilitatea evaluării dozelor foarte
mici, sub 10-3 R. Erorile de măsură
pentru acest procedeu sunt mai mici
de ± (2-4) %. Metoda RTL este un
procedeu valoros pentru aplicaţii în
medicină și biologie, în știinţa
materialelor, în păstrarea nealterată a
mediului și a monumentelor istorice,
în menţinerea unui grad ridicat de
sănătate a personalului din unităţile
nucleare și a populaţiei, la controlul
civil și al frontierelor.
Printre numeroasele structuri testate în vederea realizării de termofosfori
eficienţi, au fost studiaţi CaF2
naturală, MgF2:Mn, boraţi dopaţi. In
figurile 1 și 2 sunt prezentate
curbele de strălucire cu maxime
dozimetrice la 1480C și 1080C, valori
convenabile ale temperaturii, având
în vedere posibilitatea de stocare a
informaţiei pe timp îndelungat în
fluorura de magneziu dopată cu
mangan și tetraboratul de potasiudopat cu disprosiu.
Fig. 1. Curba de strălucire a termofosforului
MgF 2:Mn
Fig. 2. Curba de strălucire a termofosforului
K 2B 4O7:Dy
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 133/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008129
Mediu
Un termofosfor mult mai eficient din
punct de vedere al temperaturii
maximului dozimetric este
tetraboratul de potasiu dopat cu
samariu (figura 3).
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000
10000
20000
30000
40000
50000
60000
I T L
( u . a . )
Temperatura (°C)
Fig. 3. Curba de strălucire a termofosforului
K 2B 4O7:Sm
Pentru a se stabili eficienţa de
evaluare a dozelor mici, s-au făcut
determinări de linearitate pentru o
serie de termofosfori (figura 4).
Fig. 4. Linearitatea răspunsului diferiţilor
termofosfori pe bază de tetraboraţi cu doza
de iradiere
In afara investigaţiilor privind
eficienţa de detectare a emisiilor deradio termoluminescenţă, în cadrul
proiectului s-a realizat un
echipament de laborator (figura 5)
pentru numărarea cuantelor emise de
probele iradiate, număr proporţional
cu doza de iradiere.
Fig. 5. Aspect general al aparatului de
detecţie a emisiilor de RTL
Studiile realizate s-au concretizat prin
publicarea de lucrări știinţifice, dintre
care amintim:
1. M. Secu, S. Jipa, C. E. Secu, T.
Zaharescu, R. Georgescu și L. M.
Cutubinis, Processes involved into high-
temperature thermoluminescence of
Mn2+ - doped MgF2 phosphor, Physica
Status Solidi B 245, 159 – 162 (2008).
2. M. Secu, C. E. Secu, S. Jipa, T.
Zaharescu și L. M. Cutubinis, High
temperature thermoluminescence of
Mn2+ - doped MgF2 phosphor for
personal dosimetry, RadiationMeasurements, 43, 383 – 386 (2008).
3. S. Jipa, T. Zaharescu, W. Kappel, M.
Secu, C. E. Secu, M. Lungulescu și A.
Mantsch, Thermoluminescence of
ZnF2:Mn, Journal of Optoelectronics
and Advanced Materials, 10, 554-557
(2008).
4. S. Jipa, T. Zaharescu, W. Kappel, L.
M. Gorghiu și C. Dumitrescu, Activation
energy from thermoluminescence of
K2B4O7 doped with Cu and Ag, Revista
de Chimie, 58, 300-303 (2008).
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 432 / 2005
(4183 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 134/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008130
Mediu
Ecologie Electromagnetica –
caracterizarea surselor,
diagnosticarea efectelor, prevenirea
si combaterea lor
ABSTRACT PROIECTPrincipalele obiective ale proiectului
au fost urmatoarele:
(1) – investigarea caracteristicilor
tehnice ale mai multor surse
de camp electromagnetic
(inclusiv situatia suprapunerii
mai multor surse diferite),
(2) – dezvoltarea unor tehnici
potrivite de evaluare (prin
modelare si prin masuratori) a
distributiei campuluielectromagnetic in jurul
surselor (inclusiv in interiorul
corpului expus),
(3)
– estimarea si anticiparea
raspunsului fiziologic, de
natura termica si non-termica,
al organismului uman expus la
campuri electromagnetice (la
anumite frecvente, intensitati
si caracteristici particulare ale
campului), facand apel la
metode de investigare
specifice.
Personal de cercetare al proiectului
Prof. Wilhelm Kappel – responsabil
proiect, Dr. Fiz. Alexandru ErosPătroi, Dr. Fiz. Jenica Neamţu, Prof.Horia Gavrila, Dr. Ing. Elena Enescu,Ec. Livia Stan, Ing. Fiz. MadalinaNegoita, Fiz. Delia Pătroi, Dr. Ing.Fiz. Jana Pintea, Dr. Ing. Georgeta
Alecu, Ing. Sorina Mitrea, Ing.Andreea Cosac, Ing. FlorentinaGrigore, Ing. Bara Adela, Tehn. Paul- Iustin Ștean, Tehn. Adriana Dinu
REZULTATE PROIECT
Simularea pe model electric fizic a
efectelor câmpului electromagnetic
apropiat si îndepărtat. Rezultatele
obţinute. Concluzii
Astfel, în scopul obţinerii unor
rezultate cât mai concludente, în afarasimulărilor pe modele teoretice s-aconsiderat oportună și efectuarea unorsimulări pe modele fizice (electrice)simplificate ale organismului, modelesupuse acţiunii câmpurilor reale,emise de sursele de câmp ale navei.Pentru experimentarea unuiasemenea model a fost concepută o
schemă electrică cu parametrii
concentraţi ai corpului uman, valorile
parametrilor componentelor electriceechivalente - din punct de vedereelectric – a diferitelor părţi sauorgane ale corpului fiind identificatepe baza documentării ample efectuatein literatura de specialitate.Cu ajutorul unei scheme echivalentese poate aproxima și comportareacorpului uman în cazul – deosebit deimportant, pe o navă - al uneidescărcări electrostatice. De exemplula o tensiune de încărcareelectrostatică de 5kV , obţinută prinfrecarea tălpilor pantofilor ca urmare amersului, timp de cca 8 ore, pe opardoseală poliamidică în camera decomandă, curentul maxim dedescărcare electrostatică la atingereaunui corp metalic poate atinge 20-25
A !, timpul frontului de ridicare aimpulsului de curent - aproximativ 1ns, iar durata impulsului - aproximativ2 ns!.
Schema electrică concepută de noipentru realizarea modelului fizic careva fi supus simulărilor pe navă esteprezentată în fig. 1:
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 135/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008131
Mediu
Fig. 1. O schemă electrică echivalentă unui corp
uman
Cunoscând tensiunile și parametriicircuitului se calculează curenţiiinduși și densităţile de curent induse(tabelul 1).Astfel, în urma expunerii modeluluielectric fizic cu parametriiconcentraţi ai corpului uman la
câmpul de radiaţii emise de diferiteantene ale navei s-au obţinuturmătoarele valori ale curenţilorinduși:
Tabelul 1. Valorile curentilor indusi sidensitatile de curent induse in “corp”
Parts of the“body”
Inducedcurrentvalues(mA)
Inducedcurrentdensityvalues
(mA/m˛)
Notices
Trunk 82.35 10.49x10 For onlyone
“channel
ofcurrent”Thigh 5.14 291Calf 17.64 1560
Forearm 5.02 444Upper arm 0.074 942
Rezultatele obţinute pentrudensităţile de curent sunt comparatecu valorile limită admise în corpuluman impuse de European standard,și de standardul STANAG NATO, carestricţii de bază pentru câmpuri
magnetice și electrice variabile cufrecvenţe până la 10 GHz(standardele nu dau valori pentrudensităţile de curent limită admise încorpul uman peste f = 10MHz). Seobţine pentru trunchi valoarea limităadmisă, aceasta fiind de 5.72 orimai mare decât decât cea mai marevaloare obţinută din măsurători
(10.490 mA/m˛), dar – foarteimportant – de același ordin demărime. Este ușor de înţeles că încazul lucrului simultan cu mai multeantene, sau în cazul antenelor deputeri mai mari, cum este cazul
antenelor radar, aceste valori vor fi cumult depășite, cu riscuri pentrusănătatea personalului de la bord. Secalculează rata specifică de absorbţiea câmpului în corp – SAR (SpecificAbsorption Rate).Luând în consideraţie valoareadensităţii de curent a trunchiului J =10.49 A/ m˛, se obţine: SAR =0,1834W/kg - pentru σ=0.6 S/m;SAR = 0,5502W/kg - pentru
σ=0.2S/m. Se poate vedea că în celde al doilea caz valoarea SAR este de1.375 mai mare decât valoarea limităadmisă de standarde, respectiv de 0.4W/kg, ceea ce înseamnă că, în timp,personalul de la bord va fi supusriscului de îmbolnăvire. Aceastaimpune a se lua în mod obligatoriumăsuri de protecţie pentru personal,cum ar fi dotarea acestuia cu costumede protecţie având o atenuare de
peste 60 decibeli.Concluzii
Modelul electric fizic conceput pentrusimularea efectelor câmpului electromagneticapropiat și îndepărtat asupra corpului uman, în cazul personalului de la bordul naveimaritime militare, a răspuns pozitiv analizeipropuse, oferind o cale viabilă de cercetare înaceastă direcţie, în cazul imposibilităţiiefectuării de măsurători direct pe corp. În același timp, realizăm faptul că un astfel demodel poate fi perfecţionat. De asemenea,modelul trebuie completat cu un altul dedicat
studiului comportării campului uman faţă decâmpul electromagnetic. S-ar realiza, astfel,un instrument mult mai complex deinvestigare, cu mari avantaje pentruasemenea cercetări.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX – CALIST, contract 6115 / 2005
(4191 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 136/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008132
Mediu
Hidrogazodinamica si transferul de
masă la coloane de bule fine cu
aplicare în tehnologii avansate de
mediu
ABSTRACT PROIECT
Proiectul are ca principal obiectivstudiul teoretic și experimental al
transferului de masă realizat de
coloane de bule fine – stabile în
spaţiu și timp – în lichide cu
suprafaţă liberă, în repaus sau în
curgere, studiu considerat original.
Rezultatele se aplică la aerarea
apelor reziduale din staţiile de
epurare, a apelor din fântâni, iazuri,
piscine, lacuri eutrofizate, mai ales
ale acelora care sunt surse dealimentare cu apă pentru localităţi.
Cercetările în domeniu, în lichide în
repaus arată că problema optimizării
procesului este departe de a fi
soluţionată. Se fundamentează
tehnologii moderne de aerare,
inexistente în prezent în România,
dar care constituie obiective ale
Centrelor de Cercetare din UE, SUA
și Japonia. Proiectul are caracter
interdisciplinar presupunând cercetări
în domeniile hidro-gazo-dinamică,
transfer de masă, știinţa
materialelor, modelare cu soluţionare
numerică.
Proiectul are caracter de unicat în
România și fundamentează o
tehnologie avansată în epurarea
apelor uzate prin studiul avansat în
domeniul hidrogazodinamicii și al
transferului de masă prin coloane de
bule fine. Generatoarele sunt
realizate pe bază de materialesinterizate cu porozitate controlabilă,
în sisteme vitroase de tip
borosilicatic și din vitroceramică
poroasă provenită din deșeuri
energetice. Proiectul soluţionează
amplasarea generatoarelor de bule
fine pentru a obţine o eficienţă
maximă a oxigenării cu un consum
minim de energie prin determinarea
numărului optim de generatoare pe
metrul pătrat de bazin.
Personal de cercetare al proiectului
Prof. Dr. Ing. Gheorghe Băran –director proiect, Dr. Ing. FlorentinaBunea, Dr. Ing. Gabriela Oprina, Drd.Ing. Corina Alice Băbuţanu.
REZULTATE PROIECT
În cadrul proiectului s-a realizat unansamblu de 4 instalaţiiexperimentale, dintre care 3 peparcursul ultimei etape a proiectului.Instalaţiile permit determinarea
performanţelor hidrogazodinamice alegeneratoarelor de bule fine (GBF), lanivel de laborator (GBF 50) sau lanivel pilot (GBF 120), în regimstatic și dinamic, la viteze maximede curgere de 20 mm/s.
Fig. 1. Instalaţie pentru determinarea
performanţelor hidrogazodinamice ale
generatoarelor de bule fine
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 137/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008133
Mediu
Fig. 2. Imagine de ansamblu a instalaţiei
pilot (model experimental)
În bazinul de aerare al beneficiarului,RAGC Târgoviște, s-a montat o
baterie de 36 GBF 330 dinmembrană elastică. Montajulacesteia a demonstrat că GBFfuncţionează corespunzător, chiar încondiţiile unor avarii accidentale (fig.2).
Fig. 3. Instalaţia de aerare din situ (model
funcţional)
Proiectul a obţinut premiul al III-lea pentru Proiecte de C-D Complexe,din aria tematică Mediu și Schimbări
Climatice acordat de MinisterulEducaţiei, Cercetării și Tineretului împreună cu ANCS.Au fost testate posibilităţile deaplicare ale sistemelor de aerare cubule fine și în alte domenii. În acestsens, echipa INCDIE ICPE-CA a fostsolicitată să investigheze
posibilităţile de aerare în containerelede transport ale peștilor vii învederea înlocuirii vechiului sistem deaerare format din tevi perforatealimentate de o butelie de oxigencomprimat, sistem ce s-a dovedit a fi
costisitor și ineficient. Montarea într-un astfel de container a unui GBF dinsticlă a condus la o aerare eficientă,putându-se asfel înlocui butelia deoxigen cu un compresor alimentat dela bateria autoturismului.
S-au publicat următoarele lucrări:- Pincovschi I, Oprina G., Bunea F., 2007, The
effect of superficial gas velocity on bubble size
distribution in diffused aeration systems,International Conference Energy-Environment,November 22 – 23, Bucharest, UPB Sci. Bull.,
Series C, Vol. 69, No. 4, p. 465-472, ISSN1454-234x;- Pincovschi I., Oprina G., Bunea F., Băran Gh.,2007, Methods for determining flow regimes in
bubble columns with pore diffusers, The 5th International Conference Management ofTechnological Changes, Alexandroupolis, Greece,August 25-26, p. 475-480, ISBN 978-960-8932-0-5;- Bunea F., Oprina G., Băbuţanu C. A.,Pincovschi I., Lăzăroiu Gh., 2007, Technical and
economical aspects of the new waste water
treatment technologies, The 5th InternationalConference Management of Technological Changes,Alexandroupolis, Greece, August 25-26, V. 1, p. 363-
368, ISBN 978-960-8932-0-5.- Mihai M., Pincovschi I., Oprina G. , 2007, Model
For Prediction Bubble Size Distribution In Bubble
Columns, AIDIC conference series – IChea p-8,vol. 8, 24-27 iunie, Ischia, Italia, ISBN 0390-2358;- Oprina G., Băran Gh., Panaitescu V., Global
gas-dynamic strength factors of porous diffusers
and the study of gas bubbles formation, UPB Sci.Bull., Series D, vol. 70, no. 2, 2008, ISSN1454-2358,p. 77-84;- Oprina G., Bunea F., Băbuţanu C.A., Băran Gh.,Staicu D., 2007, Aspecte privind consumul de
energie la aerarea cu bule fine, Masă rotundă cutematica Utilizarea surselor regenerabile de
energie în procesele industriale specifice IMM , 9iunie, București, UPB.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract X2C05 / 2006 (4205 /
2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 138/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008134
Mediu
Biotehnologii neconventionale
ecologice de tratare a plantelor cu
campuri fizice in scopul conservarii
mediului
ABSTRACT PROIECTProiectul de fata a avut ca scop
crearea si realizarea unor tehnologii
ecologice care au la baza tratarea
plantelor cu lumina laser si camp
magnetic, modulate in intensitate cu
aceeasi frecventa, cu rezultate
semnificative asupra imbunatatirii
calitative si cantitative a recoltelor
prin: cresterea facultatii germinative
a semintelor, cresterea calitatii
rasadurilor si plantelor in primelestagii de vegetatie; reducerea
pierderilor datorate sensibilitatii la
factorul de stres; cresterea eficientei
inmultirii generative la specii dificile
din punct de vedere al perioadei de
germinatie si in privinta factorilor de
mediu, reducerea gradului de poluare
a productiei si a mediului prin
evitarea folosirii substantelor
chimice.
Obiectivele generale
- Elaborarea de tehnologii pentru
tratarea simultana a plantelor cu
lumina laser si camp magnetic
modulate in domeniul de frecvente
audio 5Hz ÷ 20kHz in scopul
cresterii de produse agricole,
rentabile si competitive pe piata
interna si internationala,
corespunzatoare principiilor
agriculturii durabile.
- Realizarea de loturi demonstrative
pentru metoda de tratare simultana a plantelor cu camp magnetic si
lumina laser modulate la aceleasi
frecvente audio care vor demonstra
imbunătăţirea recoltelor si asigurarea
timpurietatii acestora.
- Realizarea unei noi tehnologii de
optimizare a dezvoltarii plantelor si
realizarea unui dispozitiv de
tratament cu camp magnetic si
lumina laser modulate la aceleasi
frecvente audio.
Obiective specifice:
•
Elaborarea unor noi tehnici sitehnologii neconventionale in
scopul imbunatatirii culturilor.
Evaluarea s-a facut prin indicatori
biometrici, biochimici si
fiziologici.
• Evaluarea modificarilor induse de
tratamentul cu camp magnetic si
lumina laser modulate la
frecvente audio asupra plantelor
si realizarea de tehnologii,
sisteme, instrumente șiechipamente bazate pe procese si
resurse. Evaluarea s-a facut prin
indicatori biometrici, biochimici si
fiziologici.
• Crearea si realizarea de metode si
tehnici noi destinate proceselor
tehnologice neconventionale in
cresterea plantelor. Evaluarea s-a
facut prin indicatori biometrici,
biochimici si fiziologici in corelatie
cu parametrii optimi aidispozitivelor utilizate.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Fiz. Patroi Eros-Alexandru –
responsabil proiect, Prof. Dr. Fiz.
Kappel Wilhelm, Dr. Verga Nicolae,
Dr. Fiz. Neamtu Jenica, Dr. Ing.
Pintea Jana, Dr. Ing. Codescu
Mirela, Ing. Bulibenchi Cornel, Ing.
Erdei Remus, Ing. Balan Ionut, Ing.
Fiz. Negoita Madalina, Dr. Ing.
Malaeru Teodora, Dr. Ing. Georgescu
Gabriela, Fiz. Patroi Delia, Tehn.
Stean Paul Iustin, Tehn. Dinu
Adriana, Dr. Ing. Mihaescu Gheorghe
Mihai, Ing. Mitrea Sorina, Ec. Richter
Gabriela
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 139/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008135
Mediu
REZULTATE PROIECT
Au fost analizate doua cazuri de
circuite magnetice, si anume un
solenoid format dintr-un bobinaj
cilindric. Cel de-al doilea caz analizat
a fost un sistem de bobine
Helmholtz.Una dintre cele mai practice si
simple metode de a crea un camp
magnetic aproape uniform se poate
realiza cu ajutorul unui solenoid.
Campul magnetic creat in interiorul
cilindrului este destul de uniform, in
special in centrul solenoidului. Cu
cat lungimea solenoidului este mai
mare cu atat se obtine o
omogenitate a campului magnetic
mai buna si pe o lungime mai mare.Pentru a putea obtine un camp cat
mai uniform pe o anumita lungime in
interiorul solenoidului, in cazul nostru
pentru acest proiect este necesara o
uniformitate a campului magnetic pe
o lungime de circa 15 cm pentru ca
plantula sa fie expusa in intregime la
un camp uniform. Astfel se va
realiza un solenoid cu mai multe
straturi de spire pentru a scurta cat
mai mult lungimea intregului solenoid
conform schitei ilustrata in figura 1.
Fig. 1. Solenoid vedere in sectiune
In urma calculelor analitice s-a
constatat ca pentru a obtine un
camp magnetic uniform pe o lungime
de 15 cm, lungimea solenoidului
trebuie sa fie de aproximativ 50 cm
generand o inductie magnetica de
aproximativ 0.003 T. Cunoscand
aceste date, s-a trecut la modelarea
numerica a acestui solenoid cu
ajutorul programului MagNet pentru
a determina exact dimensiunile
optime ale solenoidului si pentru a
analiza uniformitatea campului
magnetic in regiunea de interes.Modelarea numerica s-a efectuat in
3D (vezi fig. 2) pentru a nu neglija
efectele de capat care intervin sub
forma de campuri de dispersie
pentru acest solenoid.
Fig.2. Distributia 3D a inductiei magnetice
pentru solenoid
In urma simularilor efectuate, s-a
constatat ca pentru a obtine un
camp magnetic uniform pe o lungime
de 15 cm este suficient ca lungimea
solenoidului sa fie 45 cm si raza 11
cm. Pentru solenoidul modelat s-a
folosit pentru conductor sarma din
cupru, avand 4 straturi de
conductoare bobinate uniform.
Pentru o inspectare in amanunt a
uniformitatii campului magnetic s-a
reprezentat o distributie in sectiune
logitudinala a inductiei magnetice
pentru solenoid care este prezentata
in figura 3.
Fig. 3. a) Distributia inductiei magnetice in
sectiune longitudinala
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 140/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008136
Mediu
Fig. 3. b) Distributia intensitatii campului
magnetic sectiune transversala
De asemenea, se poate observa
uniformitatea inductiei magnetice
reprezentata in figura 4, unde este
investigata variatia inductiei
magnetice pe suprafetele unui cub
cu latura de 15 cm, pozitionat in
centrul solenoidului, unde putemobserva o variatie de 8% a inductiei
magnetice pe o lungime de 15 cm.
Variatia B pe fetele cubului cu latura de 15cm
0.0026
0.0027
0.0028
0.0029
0.003
0.0031
0.0032
0.0033
0.0034
0.0035
0.0036
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 1 2 13 14 1 5 16 1 7 18 1 9 2 0 21 2 2
D[cm]
B [ T ]
0,0,7.5diag2
0,0,7.5diag1
0,7.5,0diag 1
0,7.5,0diag 2
17.5,0,0diag1
17.5,0,0 diag 2
Fig. 4. Variatia inductiei in interiorul
solenoidului
Fig. 5. Solenoidul pentru tratarea plantelor
In cazul sistemului triaxial de bobine
Helmholtz are loc o crestere
semnificativa a uniformitatii
campului magnetic, in centru
sistemului, pe un volum de 8000
cm, iar valoarea maxima a
intensitatii campului este de
0.001297 T distributia intensitatii
campului magnetic fiind prezentata
in figura 6.
Fig. 6. Distributia intensitatii campului
magnetic pentru sistemul traixial de bobineHelmholtz
In urmatoarele figuri (7 si 8) sunt
prezentate diferite distributii ale
intensitatii campului magnetic pentru
sistemul triaxial de bobine
Helmholtz.
Fig.7. Distributie spatiala a intensitatii
campului magnetic
Fig. 8. Distributia intensitatii campului
magnetic, regiunea omogena
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 141/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008137
Mediu
Pentru o investigare mai in amanunt
a uniformitatii campului magnetic, in
zona de interes, pentru sistemul
triaxial de bobine, s-au trasat curbe
ale intensitatii campului magnetic pe
diagonalele unui cub cu latura de 20
cm, acest cub fiind in centrulbobinelor Helmholtz, astfel
observand o variate de sub 5% a
intensitatii campului in regiunea de
interes. Aceasta variatie se poate
observa in figura 9.
Variatia intesitatii campului
1060
1070
1080
10901100
1110
1120
1130
1140
1150
0 5 10 15 20 25 30
Lungime diagonala [cm]
M o d u l
d e H [ A / m ]
0,10,0 diag 1
0,10,0 diag 2
10,0,0 diag 1
10,0,0 diag 2
0,0,10 diag 1
0,0,10 diag 2
Fig 9. Variatia intensitatii campului magnetic
pe fetele unui cub
In vederea realizării modelului
experimental s-au folosit ca materii
prime: tabla de textolit de grosime
6mm, conductor de cupru cu un
diametru de 1mm, pal melaminat.
Din tabla de textolit s-au realizat
suporturile pentru cele 6 bobine.
Aceste suporturi pentru bobine au
fost prinse intre ele cu ajutorul unor
popice din textolit. Fiecare bobina
are 50 de spire, pe panoul de
conexiuni sunt prevazute 6 terminale
separate de la fiecare bobina care
ulterior se pot conecta in serie
pentru a fi alimentate de la o singura
sursa sau pot fi alimentate separatde la surse diferite pentru a permite
un control mai mare asupra structurii
campului generat de acest sistem.
Cele sase bobine sunt puse pe un
soport din textolit. In figura
urmatoare este prezentat ansamblul
Helmholtz 3 axial.
Fig. 10. Ansamblul Helmholtz 3 axial
Dispozitivul de iradiere se poate
utiliza la iradierea legumelor (rosii,
ardei si vinete) in primele stadii de
dezvoltare, dupa o schema stabilita
pentru fiecare tip de leguma.
Dispozitivul se mai poate utiliza
pentru inhibarea dezvoltarii tulpinilor
Alt. A1 si Alt. A100 din coloniile de
culturi microbiene din grupa fungilor
imperfecti Alternaria alternata.
Descriere si parametri functionali
Dipozitivul magnetic este compus
(Fig.11.) din:
- Sursa de alimentare
- Solenoid sau sistem Helmholtz
Fig. 11. Dispozitivul de iradiere cu diode
laser modulate in frecvente audio si camp
magnetic
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 56 / 2006
(7009 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 142/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008138
Mediu
Retea de excelenta pentru controlul
calitatii mediului si reducerea
impactului unor factori poluanti din
zona centrala si de sud a Romaniei
Coordonator: Universitatea Valahiadin Targoviste
ABSTRACT PROIECT
Principalele obiective ale activităţii
partenerului INCDIE ICPE CA au fost:
- experimentari privind
fotostabilizarea, fotodegradarea in
conditii de mediu
- experimentari privind reprocesarea
materialelor polimerice (studii de
microscopie electronica,
spectroscopie FTIR, UV-vis,absorbtie de oxigen).
- realizarea unor recepturi de
materiale polimerice cu stabilizare
eficienta in conditii de mediu
inconjurator.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Zaharescu Traian – responsabil
proiect, Ing. Lungulescu Eduard-Marius, Ing. Mantsch Adrian, Dr.Ing. Alecu Georgeta, Sing. ZamfirStefania, Ing. Cosac Andreea, Ing.Ciocanete Alina, Fiz. Patroi Delia,Fiz. Hodorogea Silvia Maria, Tehn.Turcu Ligia
REZULTATE PROIECT
În realizarea experimentelor s-auutilizat diferiţi polimeri: două sorturide polietilenă de joasă densitate(LDPE), un sort de polietilenă linearăde joasă densitate (LLDPE), două
sorturi de polietilenă de înaltădensitate - unul cu masa molecularămică (HDPE) (M 70000) și unul cumasă moleculară foarte mare(UHMW-PE) (M 800000) șipolipropilena izotactică (i-PP).
Emisia de CL, procesul de bază almetodei de investigare, esteinfluentata de mai multi factori:a) Impurităţi, spre exemplu,studierea efectului unui antioxidant
într-un polimer depinde de gradul de
purificare al polimerului deantioxidantul uzinal, iar curbele deCL pun în evidenţă faptul căneîndepărtarea antioxidantului uzinalconduce la înregistrarea uneiperioade de inducţie mai mari și aunei viteze de oxidare mai micicomparativ cu proba purificată.
Fig. 1. Chemiluminogramele HDPE (200 0 C, aer)
nepurificată (1) și purificată prin extracţie în
oxilen (2)
b) Temperatura experimentului,astfel, ti și tmax scad odată cucreșterea temperaturii, iar vox
max șiImax cresc odată cu creștereatemperaturii, indicând o accelerare aproceselor oxidative în acest sens.
Fig. 2. Chemiluminogramele unor probe de HDPE
înregistrate la temperaturile de 200 0 C (1), 210 0 C (2) și
220 0 C(3)
c) Grosimea probei - emisia de CLeste un fenomen controlat de difuziaoxigenului.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 143/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008139
Mediu
Fig.3: Chemiluminogramele unor probe de LLDPE
(200 0 C, aer) cu mase diferite: (1) 10,4 mg; (2)
20,5 mg; (3) 40,5 mg; (4) 59,8 mg; (5) 79,7 mg
Cercetarea efectului solicitărilorfotooxidative – în condiţii naturalesau artificiale (UV)– s-a făcut prinmăsurarea chemiluminescenţei înregim izoterm.
Fig. 4. Curbele de CL la 165 0 C ale i-PP iniţiale
+ Sanduvor PR 31: (1) fără; (2) 0,1 %; (3) 0,2
%; (4) 0,3 %
Concluzii:
- proba care nu conţine fotostabilizator(referinţă) prezintă ea însăși o stabilitatefoarte mare indusă de antioxidantuluzinal adăugat imediat după sintezapolimerului;
- stabilitatea probelor care conţinSanduvor PR 31 este ceva mai maredecât a probelor ”blank”, datorităcontribuţiei suplimentare a efectuluiantioxidant al HALS – ului.- stabilitatea probelor crește cuconţinutul de amină împiedicată steric.Investigaţiile asupra probelornestabilizate expuse la îmbătrânire încondiţii naturale, au evidenţiat o scădererapidă cu timpul de expunere astabilităţii.
Curbele de CL ale probelor expusepentru diferite perioade de timp lafotooxidare sunt prezentate în fig. 5. Seobservă cu ușurinţă scăderea stabilităţiicu timpul de expunere, maximul emisieide CL apărând din ce în ce maidevreme. Parametrii ti, t1/2 și tm par săcaracterizeze bine, cantitativ, scădereastabilităţii.
Fig. 5. Curbele de CL ale i-PP fără PR 31 expusă îmbătrânirii în
condiţii naturale: (1) 15 zile; (2) 30 zile; (3) 63 zile;(4) 85 zile
Efectul expunerii la îmbătrânire aproduselor stabilizate în condiţiiclimatice a fost similar celui observat laprobele nestabilizate, adică o scăderefoarte rapidă a stabilităţii după primelezile de expunere, urmat de o scăderemai lentă, la timpi de expunere mailungi, așa cum se poate observa dincurbele prezentate în fig. 6. Aceastapoate fi explicată prin consumarearapidă a antioxidantului în primele zilede expunere, prin procese de oxidare și,probabil, fotooxidare directă.
Fig. 6. Curbele de CL la 165°C ale i-PP + 0,1 % Sanduvor
PR31 expusă la îmbătrânire naturală pentru diferite perioade de
timp
Rezultatele analizei prin spectroscopie înIR, prezentate sintetic în fig. 7 sunt înconcordanţă cu cele de CL prezentatemai sus. Astfel, datele de IR indică, încazul probei cu 0,3 % Sanduvor PR 31,o creștere considerabil mai lentă aconţinutului de grupări carbonil și degrupări hidroperoxid (3420 cm-1) cutimpul de expunere.
Fig. 7. Variaţia conţinutului de grupări carbonil în funcţie de
timpul de expunere la îmbătrânire în condiţii climatice: (1) i-PP
fără Sanduvor PR 31; (2) i-PP + 0,3 % PR31
Cercetarea a fost finantata prin programul CEEX,
contract 718/2006 (contract 7022/2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 144/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008140
Mediu
Cercetări privind captarea CO2
provenit din arderea combustibililor
fosili
ABSTRACT PROIECT
Cercetarea desfasurată de INCDIEICPE-CA în cadrul proiectului vizează
obţinerea unei componente carbonice
active destinate captării CO2 prin
adsorbţie. ICPE-CA studiază metodele
de obţinere și activare a cărbunelui
activ din mezofază carbonică - o
opţiune promiţătoare pentru sitele
moleculare.
Cercetările sunt desfasurate în cadrul
unui proiect complex ce urmărește
analiza procedeelor de captare a CO2 din gazele de ardere rezultate la
combustia combustibililor fosili, în
vederea elaborării unei tehnologii
eficiente și cu cost redus.
Personal de cercetare al proiectului
Drd. Ing. Bara Adela – responsabil
proiect, Fiz. Bondar Ana Maria, Ing.Fiz. Iordache Iulian, Dr. Ing. RîmbuGimi, Ing. Vasilescu-Mirea Radu, Ing.Banciu Cristina, Ing. Teișanu Aristofan,Ing. Iordoc Mihai, Ing. Petrache Elena,Ing. Ion Ioana
REZULTATE PROIECT
În mod obișnuit, carbonii activi suntobţinuti din reziduuri organice cum arfi rășini, cărbune, lemn, coji de nucăde cocos, eucalipt, paie de orez,cocs de petrol, fibre de carbon.Studiile au arătat că microsferele demezofază obţinute din smoala de
gudron pot fi activate pentru aobţine carbon activ. În cadrulproiectului s-au realizat șicaracterizat 2 modele experimentale de carbon activ prin activareamezofazei cu hidroxizi alcalini.Activarea este realizată printratamentul termic al mezofazei la
temperaturi între 400-1200°C într-oatmosferă inertă, cum ar fi azotulsau argonul.Din analiza optică se observă faptul că,
în urma activării se păstrează formasferelor de mezofază și apare
expandarea straturilor carbonice.
a)
b)
c)
Fig. 1. a) mezofaza carbonica; b) carbon
activ (NaOH); c) carbon activ (KOH)
Analiza AFM evidenţiază creștereasuprafeţei specifice prin apariţia unorșanturi superficiale în structura sfereide mezofază, datorate activării cuhidroxid alcalin.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 145/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008141
Mediu
a)
b)
Fig. 2. AFM pentru: a) mezofaza carbonică;
b) carbon activ
Din izotermele de adsorbţie-desorbţiesi din diagramele BET (fig. 3) seobservă că suprafaţa specifică amezofazei activate cu NaOH este de359 m2/g în timp ce, în cazulactivării cu KOH, se obţine osuprafaţă specifică de 1325 m2/g.Efectul KOH este mai pronunţatdecât efectul NaOH în ceea ceprivește creșterea suprafeţeispecifice.
a)
b)
Fig. 3. Izoterme de adsorbtie BET: a) carbon
activ (NaOH); b) carbon activ (KOH)
Din diagrama difracţiei de raze X sepoate concluziona ca mezofazaactivata cu NaOH conţine o fazaamorfa majoritara alături de o fazaminoritara cristalina de carbon.Mezofaza activata cu KOH este inmajoritate amorfa cu o singura fazade carbon.
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
2000
4000
6000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70
Carbon activ
--- carbon
a)
I n t e n s i t a t e
( u . a )
0
200
400
600
800
1000
2 θ
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Carbon activ + KOH
--- Carbon
b)
Fig. 4. Difracţia de raze X a) carbon activ
(NaOH); b) carbon activ (KOH)
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX, contract 137 / 2006
(7023 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 146/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008142
Mediu
Tehnologii avansate de mediu pentru
reducerea poluarii rezultate din
deversarea efluentilor specifici
industriei energetice, utilizand
materiale carbonice active din
precursori indigeni ieftini
ABSTRACT PROIECT
Centralele termoelectrice, utilizand
combustibili fosili, sunt responsabile
pentru poducerea unui mare procent
din energia electrica generata in
prezent, la nivel mondial. Cerinta de
electricitate creste rapid, atat in tarile
dezvoltate, ca si in tarile in curs dedezvoltare, iar combustibilii fosili vor
continua multi ani de acum inainte sa
joace un rol crucial in dezvoltarea
economica a societatii.
De aceea a existat intotdeauna o
preocupare a cercetatorilor de a gasi
noi metode si tehnologii pentru
depoluarea efluentilor deversati de
termocentrale.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Chim. Vasilescu Mirea Radu –
responsabil proiect, Fiz. Ana MariaBondar, Ing. Chim. Adela Bara, Dr.Ing. Gimi A. Rimbu, Ing. Fiz. IulianIordache, Ing. Fiz. Delia Patroi.
REZULTATE PROIECT
Instalaţia pilot de laborator utilizatăpentru investigarea experimentală apirolizei materiei vegetale esteprezentata mai jos, in figura 4.
Fig 4. Instalatia de piroliza a materiilor
vegetale
Investigarea experimentală aconsiderat, într-o organizare de planfactorial 23, câte două valori (nivele)ale fluxului termic la peretelecuptorului (3200 W/m2, respectiv4500 W/m2), ale vitezei fictive acurentului de dioxid de carbon (1,2m/h, respectiv 2,4 m/h) și aleconcentraţiei soluţiei de Ni(NO3)2 (0g/l, respectiv 150 g/l). În fiecare
experienţă s-a determinat evoluţia întimp a masei materialului supuspirolizei, a volumului de ulei piroliticcolectat și a temperaturii în centrulstratului de material.
Rezultatele obţinute se concentrează,pentru fiecare experienţă, înreprezentările grafice din fig. 1, careilustrează variaţia în timp a maseistratului de material supus pirolizei,
din fig. 2, care prezintă dinamicavolumului de ulei pirolitic și respectivdin fig. 3, care reliefează evoluţia întimp a temperaturii stratului.Toate curbele din fig. 1 și fig. 2 suntcorespondente și au aceeași formă detreaptă arcuită, cu legătură tip cauză-efect. Creșterea în timp a volumului
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 147/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008143
Mediu
de ulei pirolitic (fig. 2) este efectulscăderii în timp a masei materialuluisupus pirolizei (fig. 1). Scăderea întimp a masei probei în piroliză devinebruscă doar după ce temperatura în
stratul de material atinge valorilespecifice procesului de rupere astructurii materialului procesat.
Dinamica temperaturii, ilustrată înreprezentările grafice din fig. 3, indicăo încălzire nestaţionară însoţită deprocese de transformare endoterme(cracarea biopolimerilor de structură,cracarea unor hidrocarburi generatede piroliză, reformarea cu dioxid de
carbon a unora din speciile organicerezultate). Se constată de asemeneacă după terminarea pirolizei sistemultinde către o stare de temperaturăconstantă.
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 20 40 60 80 100 120 140
Timpul, t [min]
m / m o
exp 1 exp 2 exp 3 exp 4
exp 5 exp 6 exp 7 exp 8
Fig. 1. Evoluţia masei de material supus
pirolizei
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 20 40 60 80 100 120 140
Timpul, t [min]
V / m 0 [ m l / g ]
exp 1 exp 2 exp 3 exp 4exp 5 exp 6 exp 7 exp 8
Fig. 2. Evolutia volumului de ulei pirolitic
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 20 40 60 80 100 120 140
Timpul, t [min]
T / m 0 [ O C / g ]
exp 1 exp 2 exp 3 exp 4 exp 5exp 6 exp 7 exp 8
Fig. 3. Evoluţia temperaturii stratului de
material supus pirolizei
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract 7037 / 2006.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 149/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008145
Mediu
baza unor soluţii tehnice protejateprin brevete de invenţie, o serie dedispozitive de electroprotecţie șidecuplare electrică polarizată care,pe lângă facilităţile dispozitivelor dinseria DPS (VF foarte mic și
capabilitate ridicată în frecvenţă) auși avantajul că limitarea pesemialternanţa negativă se face la3÷4 V, ceea ce, la o proiectarecorectă a sistemului deimplementare (a poziţiei anoduluisecundar faţă de structura deprotejat, funcţie de condiţiileconcrete din teren), asigură simultanși menţinerea automată a EK îndomeniul (1), indiferent de
amplitudinea semnalului perturbator.• Dispozitiv dublu limitator de
supratensiuni tranzitorii de mare
putere și procedeu de realizare –Brevet RO 121754 B1/22.06.2006;
• Dispozitiv destinat
electroprotecţiei și protecţiei
anticorozive controlate a
conductelor metalice subterane,
expuse polarizărilor în curent
alternativ - Brevet RO 122001B1/ 22.06.2006
Fig. 1. Schema electrică a dispozitivului
hibrid, dublu limitator de tensiuni, destinat
protecţiei structurilor metalice ce
funcţionează în câmpuri electromagnetice
perturbatoare: A și B – borneledispozitivului; 1.1.- elementul dublu limitator
de tensiune (U/I simetric, cu limitare la +/–
2,5÷3,0V); 1.4 și 1.5 -rezistenţe de balast;
1.2. -diodă supresoare de mare capacitate
(pentru preluarea loviturilor de trăsnet); 1.3.
– diodă Schottky – care asigură deschiderea
în polarizare directă începând cu cca. 0,13V
Fig. 2. Caracteristica U-I a dispozitivului
dublu limitator
Elementul de bază al dispozitivuluihibrid de protecţie este dispozitivuldublu limitator de tensiuni mici (2-4V). Acesta este un dispozitiv defoarte mare putere destinat limităriisupratensiunilor tranzitorii cupolarizare nedefinită la tensiuni desub 8V și face obiectul celui de al
doilea brevet de invenţie rezultat dinproiectul CEEX – ICEMECOS.Dispozitivul prezintă următoareleavantaje:- caracteristică U-I simetrică,limitarea tensiunilor funcţie deaplicaţie în domeniul 2,3 - 8V;
- rezistenţă dinamică mică îndomeniul de conducţie – de ordinulmiliohmilor;
- coeficient termic negativ al
tensiunilor limitate, ceea ce excludeambalarea termică în timpulfuncţionării;
- capabilitate ridicată de preluare aunor suprasarcini accidentale depeste 100.000A2s – inclusivlovituri de trăsnet, cu o amplitudinemai mare de 100kA la un impulsstandard de 8/20 s;
- capabilitate ridicată de a rezista lașocuri termice;
- realizare relativ simplă, nu necesităoperaţii cu costuri ridicate;
- se poate încapsula în orice montură/ capsulă uzual utilizată la realizareadispozitivelor semiconductoare defoarte mare putere.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX-AMTRANS, contract X2C37/2006,
(7047 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 151/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008147
Mediu
Yarn-ul de fibre de carbon din plasa
carbonica, are o densitate lineara de 1
g/1000 m si o rezistivitate de max.
100 Wcm.
Plasa metalizata PM.
Condiţii de utilizare si proprietatifizice, figura 2:
temperatura mediului ambiant: de
la -40°C până la +65°C
umiditate relativă până la 95% la
temperatura mediului de +25°C
masa specifica corespunzatoare
1m2 de tesătură metalizata se
compune din masa tesăturii de bază și
masa acoperirii metalice și variază
intre 0,06 ± 0,01 kg/m2.
Rezistenţa electrică de suprafataeste de 10-2 – 10-6 Ωmxm
Fig. 2. Tesatura metalizata utilizata la
obtinerea compozitelor
Materiale de umplutură
Ca adaosuri de umplutura s-au folosit
materialele descrise in continuare.
Negru de fum
Negru de fum UM-85 obtinut prindescompunerea oxidativa la
temperatura a unor hidrocarburi
aromatice.
Grafit natural tip coloidal
Materialul recomandat are urmatoarele
caracteristici:
coloidalCaracteristici
Sort 99,5 – 9
Continut de carbon, min.
%
99,5
Sulf, max. % 0,02
Cenusa, max. % 0,5
Granulometrie, cumulativ
% rest pe sita cu ochiuride:
> 29 µm
> 11 µm
< 11 µm
0
max. 50
min. 50
Cenusi piritice
Prezinta Fe2O3 in proportie de 80 % si
confera compozitului proprietati de
absorbtie electromagnetica, prin
caracterul de dipol magnetic.
Caracterizarea magnetica a pulberii in
starea initiala si dupa reducere seefectueaza prin masuratori VSM.
Se constata ce permeabilitatea
magnetica variaza de la 3 la 37,
cenusa hidrogenata avand cea mai
mare permeabilitate magnetica.
Magnetizatia variaza de la 0.07 emu
la 7.05 emu.
Caracteristicile materialelor obtinute
Asigurarea unei protectii eficiente prin
“camuflarea” echipamentelor electronice,asigurandu-se atenuari de cca. 65 dB.
Protectia factorului uman prin
confectionarea de articole de
imbracaminte utilizand aceste materiale.
Avantaje
• Atenuarea impulsului
electromagnetic pana la 65 dB;
• Material flexibil, usor la purtare;
•
Aderenta la diverse suprafete;
• Rezistenta la utilizare;
•
Disponibil sub diferite grosimi;Se pot confectiona prelate, covoare de
protectie, costume de protectie, perdele
absorbante radar.
Cercetarea a fost finantata prin programul
CEEX, contract 7049 / 2006.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 152/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008148
Mediu
Comportarea termică a materialelor
cu impact asupra mediului
ABSTRACT PROIECT
Larga utilizare a materialelor
polimerice determina existenta lor in
cantitate mare in deseuri. Scopulacestui proiect a fost investigarea
cineticii proceselor de degradare a
acestor materiale in vederea stabilirii
masurilor ce se impun pentru
izolarea, eventuala reutilizare sau, in
ultima instanta, distrugerii lor. Pentru
realizarea acestui obiectiv, a fost
investigata, prin metode de analiza
termica, degradarea termica si
termo-oxidativa a urmatoarelor
materiale polimerice care fac partedin deseuri: alcoolul polivinilic (PVA),
o rășină poliuretanică (PU), rasini
epoxidice, policlorura de vinil (PVC).
Au fost puse în evidenţă procesele
ce au loc la încălzirea progresivă a
fiecarui material, s-au evaluat
parametrii cinetici ai degradarii si s-a
determinat durata de viata termica
corespunzatoare unor criterii
specifice de sfirsit de viata si
temperaturi de utilizare.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Chim. P. Budrugeac –
responsabil proiect, Dr. Chim.
Gabriela Hristea, Ing. Fiz. Virgil
Marinescu, Ing. Chim. Alina
Comanescu, Chim. Aurora Petica,
Ing. Chim. Paula Prioteasa
REZULTATE PROIECT
Au fost investigate urmatoarele
materiale polimerice ce suntpotentiale deseuri cu impact asupra
mediului: 5 sorturi de rasini
epoxidice (o rasina poliuretanica, o
rasina epoxiduca amestecata cu
pulbere de sticla, o rasina epoxidica
armata cu fibra de sticla, doua rasini
epoxidice fara adaosuri) ce au
aplicatii in electrotehnica, policlorura
de vinil (PVC), alcool polivinilic
(PVA) utilizat si ca excipient pentru
medicamente.
Fiecare material, a fost analizat
termic, in aer static, la cel putin trei
viteze de incalzire, utilizandu-se unaparat de analiza simultana TG/
DTG+DTA sau DSC, produs de
firma Netzch – Germania.
In figurile 1-3 sunt aratate cateva din
termogramele obtinute.
Project:
Identity:
Date/Time:
Laboratory:
Operator:
Sample:
1
9/15/2006 9:18:30AM
INCDIEICPE-CA
PVA-martor-II, 7.350 mg
Material:
Correction File:
em p. a . / en s . es :
Range:
Sample Car./TC:
Mode/Typeof Meas.:
PVA-martor-II
DTA-5-30-800-aer-static.bsv
Tcalzero.tcx/Senszero.exx
30/5.0(K/min)/800
DTA(/TG)HIGH RG5 / S
DTA-TG/Sample +Correction
Segments:
Crucible:
Atmosphere:
TG Corr./M.Range:
DSCCorr./M.Range:
1/1
DTA/TGcrucibleAl2O3
---/---/ ---/---/aer-static/---
520/30000mg
020/5000 µV
Instrument: NETZSCHSTA 409 PC/PG File: E:\STA\Probe\Fisieremasuratori\DTA-PVA\PVA-martor-II-Iasi-DTA-5-30-800-aer-static.dsv Remark: aer-static
Administrator 2006-09-1907:18 Main
100 200 300 400 500 600Temperature /°C
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
DTA /(uV/mg)
0
20
40
60
80
100
TG /%
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
DTG /(%/min)
[1] PVA-martor-II-Iasi-DTA-5-30-800-aer-static.dsvTG
DTADTG
85.4 °C
195.0 °C
489.5 °C-5.11 %
-49.42 %
-25.22 %
-22.94 %
-102.69 %
280.2 °C
[1]
[1]
[1]
↑ ex
Fig. 1. Termograma materialului PVA pentru
viteza de încălzire 5 K.min-1
Project:
Identity:
Date/Time:
Laboratory:
Operator:
Sample:
1
5/4/2007 8:15:51 AM
INCDIEICPE-CA
ICPE-2-10-25-900-aer-st-Pt-n,7.100mg
Material:
Correction File:
Temp.Cal./Sens. Files:
Range:
Sample Car./TC:
Mode/Type ofMeas.:
Rasina-ICPE-2
Calib-10-20-900-Pt-aer-static-new.bsv
099DSC.tsv/ 099_DSC.esv
20/10.0(K/min)/900
DSC(/TG) HIGH RG 2 /S
DSC-TG/ Sample +Correction
Segments:
Crucible:
Atmosphere:
TGCorr./M.Range:
DSC Corr./M.Range:
1/1
DSC/TGpan Pt-Rh
---/--- /---/--- /---/---
720/30000 mg
020/5000µV
Instrument: NETZSCHSTA 409 PC/PG File: E:\STA\Probe\Fisieremasuratori\Rasini\rasina-ICPE-2-10-20-900-Pt-aer-static-new.dsv Remark: aer-static
Administrator 2007-06-0710:24 Main
100 200 300 400 500 600 700 800Temperature /°C
-5
0
5
10
15
20
DSC /(mW/mg)
0
20
40
60
80
100
TG /%
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
DTG /(%/min)
[1] rasina-ICPE-2-10-20-900-Pt-aer-static-new.dsvTG
DSCDTG
200.3 °C
402.7 °C
426.5 °C
566.5 °C
-15.27 %
-49.60 %
-35.94 %
-100.86 %
197.1 °C
308.0 °C
330.0 °C
384.8 °C
573.8 °C
48.2 °C
[1][1]
[1]↑ ex
Fig. 2. Curbele TG, DTG și DSC pentru
rășina ICPE-2
Project:
Identity:
Date/Time:
Laboratory:
Operator:
Sample:
1
4/5/200710:29:52AM
INCDIE ICPE-CA
D110-AF-C-10-25-900-a-st-Pt,16.000mg
Material:
Correction File:
Temp.Cal./Sens.Files:
Range:
SampleCar./TC:
Mode/Typeof Meas.:
D110S-Anh-ftalica-cuart
Calib-10-20-900-Pt-aer-static-new.bsv
099DSC.tsv/099_DSC.esv
20/10.0(K/min)/900
DSC(/TG) HIGHRG2/ S
DSC-TG/ Sample+Correction
Segments:
Crucible:
Atmosphere:
TG Corr./M.Range:
DSC Corr./M.Range:
1/1
DSC/TGpanPt-Rh
---/--- /---/--- /---/---
620/30000mg
020/5000µV
Instrument: NETZSCH STA 409PC/PG File: E:\STA\Pr obe\Fisiere masuratori\Rasi ni\S110S-anh-ftal ica-cuart-10- 20-900-Pt-aer -static-new.dsv Remark: aer-staticAdministrator 2007-04-05 12:20 Main CR-33-Al-creuzete-fara-capac-O2-20-70-10-25-280.ngb
100 200 300 400 500 600 700 800Temperature /°C
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
DSC /(mW/mg)
50
60
70
80
90
100
TG /%
-5
-4
-3
-2
-1
0
DTG /(%/min)
[1] S110S-anh-ftalica-cuart-10-20-900-Pt-aer-static-new.dsvTG
DSCDTG
-2.97 %
-27.07 %
-20.62 %
-50.58 %
198.6 °C
352.2 °C
513.0 °C
Onset:Mid:Inflection:End:Delta Cp*:
124.8 °C127.7 °C127.9 °C130.6 °C
0.042 J/(g*K)
200.2 °C
360.5 °C431.0 °C
456.1 °C
492.1 °C
[1][1]
[1]↑ ex
Fig. 3. Curbele TG, DTG și DSC pentru
rășina 010S-cuarţ
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 153/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008149
Mediu
Pentru fiecare material a fost
considerat primul proces de
degradare termo-oxidativa, pentru
care s-a determinat mecanismul de
reactie si parametrii cinetici
corespunzatori. In acest scop a fostutilizat Programul NETZSCH-
Thermokinetic 2. Cunoscand
mecanismul de reactie si valorile
parametrilor cinetici, s-au efectuat
predictii ale duratei de viata termica,
corespunzatoare unei temperaturi de
utilizare si unei anumite valori a
pierderii de masa. O parte din
valorile obtinute sunt aratate in
tabelul 1
Tabelul 1. Valorile duratei de viata
termica, L, pentru diferite pierderi de
masa si temperaturi de utilizareMaterial % m/% T/0C L
Rasina
poliuretanica
5 121 30,1
ani
5 125 16,6
ani
5 130 8,0 ani
5 135 3,5 ani
5 140 2,0 ani
5 145 1,0 ani
5 150 0,5 aniRasina
epoxidica
5 121 44 zile
10 295 108 zile
Rasina
epoxidica cu
umplutura de
cuat
5 150 437 zile
5 160 160 zile
5 170 61 zile
PVC 2,92 90 37 zile
5,84 90 57 zile
8,76 90 74 zile
11,68 90 85 zile14,60 90 106 zile
Rezultatele obtinute arata ca
metodele analizei termice pot fi
utilizate pentru predictia rapida a
duratei de viata termica, marime ce
este necesara pentru evaluarea
efectului stocarii deseurilor formate
din materiale polimerice.
Diseminarea rezultatelor a fost
efectuata prin:
- lucrari publicate in reviste cotateISI:
1. P. Budrugeac, Kinetic of the
complex process of thermo-oxidative
degradation of poly(vinyl alcohol),
Journal of Thermal Analysis and
Calorimetry, 92(1) (2008) 291-296.
2. P. Budrugeac, E. Segal,
Application of isoconversional and
multivariate non-linear regressionmethods for evaluation of the
mechanism and kinetic parameters
of an epoxy resin, Polymer
Degradation and Stability, 93 (6)
(2008) 1073-1080.
- lucrari comunicate:
1. International Conference of
Physical Chemistry –
ROMPHYSCHEM-12, Bucuresti,
2006
P. Budrugeac, E. Segal, Applicability
of the Kissinger equation in thermal
analysis: revisited
2. Lucrările celui de al 16-lea
Simpozion anual de comunicări
stiinţifice a “Comisiei de Analiză
Termică si Calorimetrie” a Academiei
Române, Bucuresti, 15 februarie
2007
P. Budrugeac, E. Segal, Cinetica proceselor complexe de degradare
termică și termo-oxidativă a unor
materiale polimerice
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX - MENER, contract
633/2005 (7017 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 154/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008150
Mediu
Diagnoză si predicţie inteligentă si
activă a construcţiilor cu structura
de rezistenţă în mediul înconjurător
complex poluat
ABSTRACT PROIECT
În vederea fundamentării studiilor dediagnoză și predicţie inteligentă, afost elaborată o procedură pentrudeterminarea stării de degradare astructurilor din beton armat, care afost transferată parteneruluiindustrial, și o sondă pentrumăsurarea rezistivităţii electrice abetonului, pentru care a fostîntocmit depozitul naţional si depusla OSIM.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Lingvay Iosif - responsabil
proiect, Ing. Lingvay Carmen.
REZULTATE PROIECT
Procedură pentru determinarea stării
de degradare a structurilor din beton
armat
A- determinări fizice privind starea
betonului (gradul de fisurare,
mărimea fisurilor, rezistivitatea
electrică a betonului);B- determinări biologice privind
starea betonului (încărcarea
microbiologică);
C- determinări chimice privind starea
betonului (alcalinitate, compoziţie
chimică);
D- determinări fizico-chimice privind
starea betonului (gradul de
carbonatare a betonului, gradul
de degradare / modificări de
structură cauzate de acţiuneacurenţilor de dispersie, viteza de
degradare în condiţiile date;
E- determinări electrochimice privind
starea de coroziune a armăturilor
(distribuţiei de potenţial armătură
metalică / beton de-a lungul
structurii, localizarea eventualelor
zone anodice.
Determinarea rezistivităţii electrice a
betonului se realizează prin metoda
celor patru sonde, cu ajutorul
montajului prezentat în fig. 1.
Fig. 1. Montajul de determinare a rezistivităţiibetonului: GC – sursă de tensiune în c.a. –50Hz; mA – miliampermetru de c.a.; V –
voltmetru de c.a.; S I – electrozi marginali pentruinjecţie de curent; S V – electrozi centrali pentru
măsurarea căderii de tensiune
Sonda de măsură (fig. 2) este de
concepţie originală (Cerere Brevet de
Invenţie – Dosar OSIM nr. A/0035 /
18.04.2008) și asigură:
- paralelismul electrozilor și distanţa
egală / constantă dintre aceștia;
- contact electric cât mai bun și
constant între electrozi și suprafaţa
betonului de măsurat (apăsare
simultană și uniformă, chiar și pe
suprafeţe cu denivelări de până la10÷15 mm);
- manevrabilitate ușoară în teren,
indiferent de orientarea planului de
măsurat (pe orizontală, pereţi
verticali, tavan, etc.).
Fig. 2. Sonda pentru măsurarea rezistivităţiielectrice a betonului
Cercetarea a fost finantata prin programulCEEX - INFOSOC, contract 136 / 2006,(7046 / 2006), Tehnologie transferată laS.C. UTILITAS S.R.L. Cluj-Napoca.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 155/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
Aplicatii in inginerie
electrica
A p
l i c a t i i
A p l i c a t i i
A p l i c a t i i i n i n i n i n g i n e r i e
i n g i n e r i e
i n g i n e r i e e l e c t r i c a
e l e c t r i c a
e l e c t r i c a
151
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 156/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008152
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Electromagnet si sursa pentru dipolii
syncrotonului HESR al FAIR
ABSTRACT PROIECT
Proiectul se refera la proiectarea si
realizarea unor magneti pentru
acceleratoarele de particule.Magnetii acceleratoarelor necesita
omogenitate mare a campurilor
pentru a minimiza distorsiunile
fasciculului pe orbita ce nu pot fi
controlate si pierderi ale fasciculului.
Magnetii acceleratoarelor sunt
clasificati dupa tipul de camp in
magneti dipolari pentru controlul
fasciculului de particule, magneti
cuadrupolari pentru controlul marimii
fascicului, magneti sextupolari simagneti multipolari de ordin mai
mare pentru controlul aberatiilor
cromatice si geometrice.
Magnetii acceleratoarelor sunt de
asemenea, clasificati in magneti de
fier conventionali si magneti
supraconductori. Magnetii
conventionali folosesc fier sau otel
siliconat cu conductoare de cupru
OFHC. Magnetii supraconductori
folosesc bobine supraconductoare
pentru a produce magneti cu
campuri puternice.
Personal de cercetare al proiectului
Prof. Dr. Kappel Wilhelm, Prof. Dr.
Bala Constantin, Ing. Stancu Nicolae
– responsabil proiect, Drd. Ing. Erdei
Remus, Drd. Ing. Negoita Madalina,
Dr. Fiz. Patroi Eros, Dr. Ing. Chirita
Ionel
REZULTATE PROIECT
In cadrul proiectului se doreste a serealiza cate un model experimental
de magneti cuadrupol si sextupol.
Magnetii cuadrupolari: e necesar
doar un tip de magneti cuadrupolari
pentru HESR. Designul magnetic cu
caracteristica sa principala urmeaza
designul magnetului dipolar.
Magnetii cuadrupolari sunt dati cu
aceeasi apertura ca si magnetii
dipolari pentru a evita tranzitia
fasciculului de la o raza la alta.
Fig. 1. Aranjamentul bobinelor si
calitatea campului magnetic calculat a
cuadrupolilor pentru HESR
Aranjamentul bobinei 2D a fost
optimizat, tinzand spre componente
mici ale campului si de ordin mare.
Pana acum au fost folosite doar
pene simetrice, ceea ce ajuta la
fabricarea magnetului. A fost facut
un calcul preliminar in care
distributia campului e cea din figura
1 de mai sus.
Designul prototipului cuadrupolar:
geometria 2D. In noul design
cuadrupolar au fost implementate
toate sugestiile date in cazul
dipolilor. O vedere asupra sectiunii
transversale a cuadrupolilor (un sferte detaliat) e prezentat in fig 4. Jugul
cuadrupolului din pozitia polilor are
forma aproape hiperbolica. Bobina e
formata din 5 spire, taiate dintr-un
singur strat si facut din acelasi fir ca
si bobina dipolilor. Se foloseste
tehnologia de manufacturare a
bobinei utilizata pentru dipoli.
Optimizarea polilor jugului si plasarea
intoarcerilor bobinelor s-a facut de
asa natura, pentru a da o anumitaliniaritate a gradientului campului, in
gama de operare a curentului.
Modelul ce va fi construit vine cu
imbunatatiri cum ar fi minimizarea
capetelor bobinei, laminarea
despicaturilor si o noua structura
mecanica pentru jug.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 157/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008153
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Fig. 2. Pol magnetic, inclusiv designul partilor
frontale
Designul adoptat pentru cuadrupolul
total e prezentat mai jos. Calitatea
noua o reprezinta modificarea partii
terminale a bobinei pentru a da o
stabilitate mecanica pe termen mai
indelungat in bobina. Cadrul jugului
are un design similar cu cel al
dipolului. Se va folosi otel inoxidabil
si placi terminale.
Fig. 3. Elementele de constructie si
vedere 3D a cuadrupolului
Sextupoli: Pentru compensare
cromatica sunt necesari 48 de
magneti sextupolari de 50 cm
lungime grupati in doua familii.
Apertura bobinei e 100 mm.
Designul propus permite o tarie a
sextupolilor de 460 T/m2 la 5000A,
ceea ce e suficient pentru
compensares cromatica. Deoarece
sectiunile normale au dispersie zero,
sextupolii vor fi instalati doar in
sectiunile arcelor. Calculele 2D,
similare celor pentru dipoli si
cuadrupoli, arata ca regiunile au
camp bun pe o suprafata suficienta.
Quadrupolul
In cadrul quadrupolului magnetic s-
au facut unele determinari folosind
drept material pentru polii magnetici,
poli hiperbolici cu magneti
permanenti. In acest caz, raza
interioara are 5 cm. Directiile de
magnetizare a polilor hiperbolici sunt
indreptate catre centrul
quadrupolului (fig. 4).
Fig. 4. Quadrupol – hiperbola cu raza interioara de 5cm
Fig. 5. Distributia liniilor de camp in cazul unui
quadrupol cu poli hiperbolici cu magneti permanenti
Fig.6 a Variatia inductiei Fig.6 b Variatia
magnetice B pe linia inductiei magnetice B
(0,0 - 5,0) pe linia (0,0 - 3.5,3.5)
Fig. 7. Distributia liniilor de camp in cazul unui
quadrupol magnetic folosind bobine de excitatie
cu 100 spire si un curent de 300A
Configuratie cu bobine de centru
Fig. 8. Distributia liniilor de camp in cazul unui
quadrupol magnetic folosind configuratia cu bobine de
centru
Cercetarea a fost finantata prin programul
NUCLEU, contract PN 06-30-02-05
(5205/2008).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 159/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008155
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Fig. 1. Ansamblu general sistem
Principalele parti componente ale
sistemului sunt: blocul electronic de
comanda, achizitie si prelucrare date
(fig. 2), bloc de executie electro-
pneumatica (fig. 3).
Sistemul de comanda, achizitie si
prelucrare date are următoarele funcţii:
achizitioneaza, prelucreaza sistocheaza datele masurate, transmite
comenzi secvenţiale la electrovalve.
Tot controlul procesului de masura,
evaluare, procesare se efectueaza cu
ajutorul calculatorului.
a) b)
Fig. 2. Sistemul de comanda, achizitie si
prelucrare date: a) vedere frontala;
b)vedere din spate
Programul software are urmatoarele
functii si facilitati:
- realizeaza urmarirea in timp real pe
monitor a presiunilor si a starii
electrovalvelor in diferite incinte
pneumatice;
- transmiterea cu usurinta a comenzilor
de catre operator;
- compararea diagramelor reale (Fig.4)
cu cele etalon memorate in program,
avand ca date de iesire un raspuns
final privind diagnoza si masuri de
remediere;- indicarea atingerii unor praguri
minime sau maxime de presiune pe
parcursul ridicarii unei diagrame;
- specificarea abaterilor in cazul
detectarii neconformitatilor;
- memorarea valorilor masurate si/sau
calculate, sub forma unor fisiere tip
text sau tip excel pe harddisk, pentru
posibila lor utilizare ulterioara;
- redeschiderea fisierelor ce contin
valorile masurate si/sau calculateanterior pentru o reanaliza ulterioara.
Fig. 3. Bloc executie electro-pneumatica
1) Celula pneumatica rezervor HB; 2)
Celula pneumatica rezervor AUX; 3)
Celula pneumatica pentru KD2; 4)
Celula pneumatica rezervor SL; 5)
Robinet intrare aer; 6) Maneta MPR; 7)
Distribuitor aer
Fig. 4. Interfata grafica pentru ridicarea
diagramelor de functionare p=f(t)
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX / AMTRANS, contract
X1 C02 / 2005 (7009 / 2005).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 160/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008156
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Sistem automat de examinare
nedistructivă a componentelor
feroviare de siguranţă pe baza unor
senzori magnetici nanostructuraţi
ABSTRACT PROIECT
Proiectul își propune să utilizeze proprietăţile speciale ale unor
materiale amorfe nanostructurate
care prezintă fenomenul de
impedanţă magnetică gigantică
(GMI) la realizarea unei tehnologii
integrate de examinare a unor
componente de mare siguranţă din
alcătuirea structurii materialului
rulant.
Pe baza acestui nou tip de senzor ,
aplicat la evidenţierea defectelor dematerial în componente de material
rulant (bandaje, roţi monobloc,
cămăși de rulmenţi, osii etc) se
prevede realizarea în proiect, a unui
prototip de instrument, comandat de
calculator, pentru evidenţierea în 2D
a hărţii imperfecţiunilor prezente în
obiectul examinat.
Dedicat unei aplicaţii sectoriale
(sectorul feroviar), instrumentul este
principial aplicabil și altor sectoare
întrucât senzorul preconizat poate fi
adaptat la orice formă geometrică a
piesei de controlat (plată, profilată,
etc) iar blocurile de achiziţie și
prelucrare a datelor nu depind de
forma și dimensiunea acesteia.
Proiectul contribuie la asigurarea
siguranţei circulaţiei, atât pentru
călători cât și pentru marfă, folosind
tehnologii de ultimă oră în domeniul
nanotehnologiilor .
Beneficiarului, sectorul feroviar, dar nu numai , i se pune la dispoziţie un
echipament performant de examinare a
defectelor la roţi, osii și rulmenţi ( fig.
1, 4 ).
Proiectul se realizează în parteneriat
între ISIM Timișoara, specializat în
încercări ale materialelor, inclusiv
examinări nedistructive, IFT Iași
specializat în nanomateriale și
senzori, Universitatea „Al.I.Cuza” din
Iași, Facultatea de Fizică, colectivul
specializat în magnetism, ICPE-CA
București cu experienţă în
electronică industrială și software șiun aplicator industrial din domeniul
feroviar – Atelierele CFR Griviţa din
București.
La sfârșitul proiectului are loc
transferul tehnologic al
echipamentului și a tehnologiei
realizate către partenerul industrial
cofinanţator.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Popovici Iuliu, responsabilproiect, Ing. Strambeanu Dumitru ,Ing. Lipcinski Daniel, Tehn. MiuMarius, Tehn. Dragomir Ion, Tehn.Marcu Liliana
REZULTATE PROIECT
Sistemul este prototip brevetabil.Prototipul realizat (fig. 1, 4) estealcătuit din punct de vedereconstructiv, dintr-un ansamblumodular care realizeaza un transfer
de informatie intre partilecomponente, sub comanda siprocesarea unei unitati centrale.Deplasarea pe coordonate serealizeaza cu un sistem decoordonate pe 3 axe de translatie(X, Y, Z) si o axa de rotatie (pentrufixarea inelului)
Fig.1. Ansamblu general sistem
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 163/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008159
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
in functie de deplasare, precum si
precizarea posibilelor componente
defecte ale amortizorului; diagramele de
functionare (fig. 2) sunt verificate cu
ajutorul sistemului de calcul echipat cu
un software dedicat si comparate cu
diagramele etalon impuse de producatorsi memorate de calculator; programul de
calcul asigura intr-o ordine logica
conform procedurilor specifice,
verificarea tuturor parametrilor care
caracterizeaza functionarea
amortizoarelor, fara interventia
operatorului uman; informatiile privind
evolutia fortelor si deplasarilor sunt
preluate, de la traductorul de forta
respectiv cel liniar, in timp real;
automatizarea procesului de verificare a
functionarii amortizoarelor; programul de
calcul asigura prin softul dedicat toate
comenzile de executie, pentru realizarea
timpilor aferenti, la momentulinceperii/opririi achizitiilor de date,
ridicarea diagramelor; programul asigura
salvarea informatiilor, pe baza unui soft
specializat, intr-o baza de date si
posibilitatea cuplarii la o imprimanta
seriala.
Fig. 1. Stand incercari amortizoare – vedere
frontala
Fig. 2. Diagrama F = f(d): amortizor
antiserpuire
1. Discul de antrenare2. Reductor melcat
3. Disozitiv superior de fixare amortizor
4. Dispozitiv inferior de fixare amortizor
5. Amortizor de testat
6. Motor electric
7. Curea transmisie
8. Convertor de frecventa
9. Filtru retea
10. Biela
11. Unitatea centrala de calcul
12. Traductor liniar
13. Modul de comanda a vitezei14. Cutie comanda alimentare convertor frecventa
Cercetarea a fost finantata prin
programul CEEX / AMTRANS, contract
X2 C 26 / 2006 (7034 / 2006).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1213
14
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 164/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008160
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Masini electrice atipice
ABSTRACT PROIECT
Proiectul a avut ca obiective
abordarea unor tipuri specifice de
mașini electrice.
Personal de cercetare al proiectului
Dr.Ing. Mircea Ignat – responsabil
proiect, Prof.Dr.Ing. Constantin Bălă,
Dr.Ing. Ioan Puflea, Dr.Ing. Ionel
Chiriţă, Ing. Victor Stoica, Ing.
Doina Paraschiv, Ing. George
Zărnescu
REZULTATE PROIECT
Proiectul s-a concretizat prinurmătoarele:
- Prototip generator sincron cu
magneţi permanenţi de 5 kW cu
aplicaţii în energia eoliană sau hidro
(fig. 1):
- Tensiune nominală: U=220V
- Cos ϕ = 0.8
- Curent nominal I = 25 A
- Viteza nominală: n=214 rpm
- Randament 92%
-
Numărul de perechi de poli:p=14
- Masă ~120 kg
- Model experimental masină
Faraday (fig. 2a, b).
Discul Faraday (dF) are diametrul de
150mm si grosimea 2mm, fiind
realizat din aluminiu. Antrenarea rotii
se efectueaza cu motoare de c.c.
care pot asigura turatii de cel putin
5.000-10.000 rpm si cu puteri de
intrare de 10- 30 W.
- Proiect generator homopolar (fig.
3a, b)
Valori constructive iniţiale:
- 401 = R mm, 502 = R mm;
- 50= L mm, 20=l mm;
- diametrul conductorului 1=d mm;
- factorul de umplere 6.0=λ mm;
- curentul prin conductor 5=C I A
( 4.6= J A/mm2 );
Marimi calculate:
- numarul de spire
7644
6.02050
4
2 =⋅⋅
== π π
λ
d
Ll N spire ;
- solenatie
Asp NI C 38205764 =⋅= ;
- valoarea minima a inductiei
43.0
4
5ln1050
1043820
ln 3
7
1
22
0min =
⋅
⋅⋅=
=−
−π µ
R R
R
NI B T;
- valoarea maxima a inductiei
54.043.04
5min
1
2min =⋅== B
R
R B T.
Fig. 1. Generatorul sincron cu magneti
permanenti de 5 kW
3 - radiator, 4 - flansa superioara, 6 - ax
rotor, 8, 9, 10 - suruburi de prindere
Fig. 2. a) Vedere laterala a masinii Faraday
4
3
8,9,10
6
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 165/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008161
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Fig. 2 b) Vedere de sus
Fig. 2. Mașina Faraday
Fig. 3. a) Procedeul inductiei unipolare prin
cilindru
Fig. 3. b) Secţiune prin mașina homopolară
Fig. 3. Generator homopolar
Obiectivul principal al proiectului a
fost reprezentat de abordarea unor
mașini nespecifice care ar putea fi
utilizate în diferite aplicaţii, cum ar fi:
- Surse mari de curent la
tensiuni mici (mașina Faraday
și mașina homopolară);
- Generatoare cu utilizare
eoliană si hidro (generatorul
sincron cu magneţi
permanenţi),dar și unele cercetări legate de
contactul alunecător în regim de
viteză mare și curent mare,
procesele din mașina Faraday.
Un alt obiectiv major a fost
constituit de iniţierea unui nucleu de
specialiști în domeniul mașinilor
electrice.
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-30-
02-04 (5204 / 2007).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 166/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008162
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Materiale magnetice pentru actuatori
magnetostrictivi
ABSTRACT PROIECT
Interesul stiintific pentru tema abordata
rezulta din proprietatile magnetice
semnificative din punct de vedere tehnic alcompusilor intermetalici PR – MT,
utilizabili pentru prepararea materialelor
magnetostrictive. Terfenolul, de exemplu,
poate prezenta fenomene de
magnetostrictiune gigant si poate fi utilizat
in diferite mecanisme de generare a
undelor elastice sau de traductori pentru
astfel de unde. Un exemplu semnificativ
este folosirea lor in sisteme
microelectromecanice, cu precizii de
pozitionare deosebite si timpi de reactie
extrem de scurti, in conditiile unor fortedezvoltate cu mult mai mari decat in cazul
materialelor piezoelectrice cu utilizari
similare. Datorita acestor avantaje,
materialele de tip TbDyFe2 sunt utilizate
astazi in medicina si in industria
automobilelor pentru realizarea unei game
variate de microsenzori de pozitie,
acceleratie si presiune. In contextul
miniaturizarii isi gasesc utilizarea in acest
domeniu si straturile subtiri amorfe
magnetostrictive, folosirea acestora
oferind avantajul unui raport cost /
performanta deosebit de favorabil.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Fiz. Eros Patroi – responsabilproiect, Dr. Ing. Mirela-Maria Codescu,Ing. Eugen Manta, Ing. Alexandru Iorga,Fiz. Gabriela Sbarcea, Fiz. Delia Patroi,Ing. Fiz. Madalina Negoita, Ing. FlorentinaRadulescu, Tehn. Paul Stean, Tehn.Florentina Oprea, Tehn. Agripina Nasta,
Tehn. Dorina VladREZULTATE PROIECTAliajele de tip Terfenol, bazate pecompusul (Tb,Dy)Fe2 au fost elaborate siturnate in cuptorul cu inductie de tipHeraeus. Componentele sarjei: Tbelemental (99,99 %), Fe tehnic pur(puritate 99.5 %) si prealiajul Dy80-Fe20,
au fost dozate si apoi degresate si decapatecu solventi organici (acetona, eter depetrol). Fierul tehnic a fost supus unuitratament de reducere in atmosferareducatoare (hidrogen), la temperaturi de800 – 850oC, timp de 2 – 3 ore, scopul
acestuia fiind dezoxidarea fierului sieliminarea oricarei posibilitati decontaminare cu oxigen a topiturii.Pentru experimentari s-au elaborat douaaliaje, corespunzatoare urmatoarelorcompozitii chimice (in % atomice):(Tb0.3Dy0.7)Fe1; Tb0.3Dy0.7Fe1,5;Tb0.3Dy0.7Fe1,9; Tb0.3Dy0.7Fe2.Turnarea s-a realizat cu gradient mare detemperatura, in scopul obtinerii uneistructuri columnare a aliajului in lingou.Cuptorul, de tip ISP - 1 Leybold – Heraeus
(vezi fig. 1), ofera posibilitatea raciriirapide la solidificare a aliajelor elaborate,si, de asemenea, posibilitatea controluluitemperaturii aliajului si lucrului înatmosfera neutra (Ar, de puritate 99,995%, N2) sau reducatoare (H2 purificat siuscat) la presiune cel mult egala cu 1 atm.Pentru turnarea in cuptorul cu inductie detip Heraeus (vezi fig. 1) s-a folosit uncristalizor de cupru racit cu apa, plasat inpartea de jos a cochiliei, cristalizor ce aoferit posibilitatea asigurarii unui gradientde temperatura si, implicit, de solidificarepe directie verticala.Dupa turnare a fost vizibila inmacrostructura prezenta structurii de tipcolumnar.Aliajul solidificat este extrem de fragil, inspecial aliajul de compozitie (Tb,Dy)Fe2.
Fig. 1. Cuptor Leybold Heraeus de elaborare in
inductie in vid/atmosfera controlata si cristalizorul
cu racire folosit
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 167/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008163
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Probele realizate au fost caracterizatestructural prin difractie de raze X (figura2), cateva din spectrele de difractieobtinute fiind prezentate in figurile 3 – 4.
Fig. 2. Difractometrul D8 cu raze X realizat de
firma Bruker-AXS instalare verticală a
difractometrului
I n t e n s i t y
( a . u .
)
0
2000
4000
2 θ
10 20 30 40
Dy0.7Tb0.3Fe2
# - DyFe2 / TbFe2 - cubic
o - DyFe3 / TbFe3 - romboedric
+ - Dy2O3 / Tb2O3 - cubic
+
o oo
o
#
#
#
#
#
#
#
#
o
Fig. 3. Spectrul de difractie a aliajului
Tb0,3 Dy0,7 Fe2
Conform caracterizarii structurale a probeiTb0,3Dy0,7Fe2 realizate prin difractie deraze X, apar in structura cristalina fazele
de tip PRFe2, (PR – element pamant rar:Tb sau Dy), cu structura cubica si PRFe3,cu structura romboedrica. Mai apar, incantitati mici, si oxizi ai celor douaelemente: Dy2O3 si Tb2O3.Dimensiunile medii de cristalit, calculatepentru faza de tip (Dy,Tb)Fe2 prezenta inaliajul Dy0,7Tb0,3Fe2 sunt de ordinnanometric: 13,8 nm.
I n t e n s i t y
( a . u .
)
0
2000
4000
2 θ
10 20 30 40
Dy0.7Tb0.3Fe1
# - DyFe2 / TbFe2 - cubic
o - DyFe3 / TbFe3 - romboedric+ - Dy2O3 / Tb2O3 - cubic
+
oo
#
#
# # #
# ##
#+o
+
+ + ++
Fig. 4. Spectrul de difractie a aliajului
Tb0,3 Dy0,7 Fe1
Pentru prepararea straturilor subtiri pebaza de Terfenol prin tehnica magnetron
sputtering au fost realizate tinte deTerfenol, avand la baza aliajul cucompozitia Tb0.3Dy0.7Fe1,5. Debitarea tinteila dimensiunile: Φ = 40 mm si h = 2 mm,
dimensiuni impuse de dispozitivul port-proba al magnetron-ului, a fost realizataprin electroeroziune.Aspecte din timpul derularii operatiei deacoperire prin tehnica magnetron
sputtering sunt prezentate in figura 5.Anodul este reprezentat de materialulsuport pe care se va face depunerea (inacest caz, substraturi de Sital). Suportulpoate avea diverse forme geometrice, cuconditia ca suprafata pe care se depune safie plana.
Fig. 5. Stabilizarea parametrilor operatiei dedepunere
Straturile subtiri depuse pe substraturile deSital (fig. 6) sunt amorfe. Se observa launghiuri mici de difractie un peak la 2θ =27,5o corespunde la fazei TiO2 asubstratului. Pentru proba reprezentandstraturi subtiri de aliaj Tb0,3Dy0,7Fe1,5 depuse la 550 V se poate observa prezentaa doua peak -uri corespunzand la douadistante interplanare de 14,6 Å si 6.98 Å.
Acestea apar si in cazul probelor realizatela 500 V, dar la intensitati mai mici.Stratul de Sital este compus din doua fazeTiO2 si MgSiO3.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 168/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008164
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Fig. 6. Imagine SEM a stratului subtire de TbDyFe
folosind un ESEM XL30, FEI (Philips)
Spectrele de difractie de raze X au fostrealizate si cu un anod de Mo, λ =0,70930Å. Ceilalti parametri utilizati au fost: -40kV / 40 mA, filtru Zr kβ; viteza descanare: 2 sec. / pas, pasul: 0.04o.Structural, suprafetele depuse au foststudiate prin microscopie de forta atomica(vezi fig. 7), microscopie electronica debaleaj (vezi fig. 8) si prin difractie de razeX (vezi fig. 9), determinandu-seuniformitatea depunerii, topografiaacesteia si alte caracteristici dependente dematerialul depus, dimensiunile medii decristalit si parametrii celulei elementare.
Fig. 7. Imagini ale domeniilor magnetice pe strat
subtire de terfenol obtinute cu MFM VEECO
a)
b)
Fig. 8. Analiza elementara a tintei (a) si a stratului
subtire obtinut (b)
Fig. 9. Spectre de difractie ale straturilor subtiri de
aliaj Tb0,3 Dy0,7 Fe1,5 obtinute pe suport Sital, depuse
la diferite tensiuni: 500 V, 550 V, 600 V, 650 V,
700 V (anod de Mo)
Cercetarea a fost finantata prin programul
NUCLEU, contract PN 06-30-01-13 (5113 /
2007).
I n t e n s i t y
( a . u .
)
0
20000
2 θ
10 20 30 40
Fe1,5Dy0,7Tb0,3
--- 500V - 60min
--- 550V - 30min
--- 600V - 45min
--- 650V - 30min
--- 700V - 30min
substrate
bulk
+ - DyFe2 or TbFe2 - cubic
+ ++ + +
+ +
o - Dy or Tb - hexagonal
= - TiO2 - tetragonal
==
==
= ==
x - MgSiO3 - monoclinic
x x x x x x
o
o
o
o
o
< - Fe2O3 - H2O or Ti10O19
<
<
<
<
<
> - hexagonal Fe or cubic Dy2O3 or Tb2O3
>
>
>
>
>
# - hexagonalDy2O3 or Tb2O3
#
* - DyFe3 sau TbFe3 - romboedric
* *
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 169/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008165
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Instalaţie experimentală “stand de
probă” – pentru studiul materialelor
electroizolante expuse acţiunii unor
agenţi chimici în câmp electric
ABSTRACT PROIECT
Instalaţia concepută si realizată permite expunerea la îmbătrânireaccelerată a cablurilor de energie prinaplicarea unor tensiuni de până la60kV cc
sau până la 40kV ca eșantioanelor de încercat, imersate îndiversi electroliţi.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Lingvay Iosif - responsabil
proiect, Ing. Lingvay Carmen
REZULTATE PROIECT
Instalaţia permite:
studiul evoluţiei rigidităţii
dielectrice în diverse medii
electrolitice și la diverse tensiuni
aplicate;
caracterizarea comportării
dielectricului cablurilor în diverse
medii electrolitice și la diverse
tensiuni;
studiul fenomenelor de polarizare
lentă din dielectricul cablurilor;
încercarea cablurilor prin
îmbătrânire accelerată;
studii fundamentale și aplicative
privind îmbătrânirea dielectricului
– elaborare și încercare de metode
de protecţie / prevenire;
încercarea rapidă a materialelor și
tehnologiilor utilizate la realizarea
cablurilor
Instalaţia realizată se compune din: 1 sursă de tensiune reglabilă în
c.a. de până la 40kV – capabilă
să debiteze un curent de până la
50mA;
1 sursă de tensiune reglabilă în
c.c. de până la 60kV – capabilă
să debiteze un curent de până la
50mA;
Instalaţiile electrice de comandă la
distanţă a celor două surse;
4 cuve cu lungimea de 2,5 m,
prevăzute cu contraelectrozi inerţi
(grafit) pozaţi pe suporţi izolatoricorespunzători tensiunilor de
lucru;
Divizoare de tensiune pentru
măsurarea / monitorizarea
tensiunilor aplicate;
Traductoare de curent pentru
monitorizarea curenţilor;
Sistem de achiziţie date ;
Echipament de calcul pentru
memorarea și prelucrarea datelor;
Elemente de interconectare și deelectrosecuritate / protecţie.
Fig. 1. Instalaţia pentru studiul materialelorizolante
Fig. 2. Sistemul de achiziţie, memorare și prelucrare date
Cercetarea a fost finantata prin programul CEEX - AMCSIT, contract264 / 2006, (7041 / 2006), în
parteneriat cu S.C. ELECTROVĂLCEAS.R.L., Râmnicu Vâlcea.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 170/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008166
APLICATII IN INGINERIA ELECTRICA
Cercetări privind realizarea unor
microroboti pe baza de
microactuatori
si microacţionări electromecanice
hibride
ABSTRACT PROIECTObiectivul principal al proiectului
este realizarea unor microroboţi
bazaţi pe microacţionări
electromecanice neconvenţionale ce
includ: un prototip de sistem
autonom robot-mobil pentru
monitorizarea mediului, prototipuri
de roboti cu comanda sonoră,
prototipuri de roboti plutitori ce
folosesc mijloace neconventionale de
propulsie, piezoelectrice sauelectromagnetice, prototipuri de
roboti ce executa miscari elementare
liniare folosind actuatori
piezoelectrici, electromagnetici,
electrostatici sau electrochimici.
Personal de cercetare al proiectului
Ing. Zarnescu George – responsabil
proiect, Dr. Ing. Puflea Ioan, Dr. Ing.
Paslaru Danescu Lucian, Ing. Stoica
Victor, Ing. Catanescu Alexandru,
Ing. Soltan Sebastian.
REZULTATE PROIECT
S-au abordat noi structuri de
microactuatori si sisteme de
microrobotica: modele experimentale
de roboţi de monitorizare a mediului
folosind noi metode de actionare
atat pentru partea electromecanica,
cat si pentru partea de comanda,
roboti uniciclu cu comanda sonora,
robot tip platforma testare, robotiplutitori si roboti de pozitionare cu
miscari liniare. S-au realizat module
electronice de comanda PWM a
motoarelor, module de transmisie
wireless, modul pentru sistemul de
senzori. S-a finalizat standul de
incercari pentru actuatorii
electomagnetici, magnetostrictivi si
piezoelectrici. A fost omologat un
prototip de actuator piezoelectric
liniar folosit pentru microdeplasari.
Fig.1. Actuator piezoelectric liniar APL
1 - element piezoceramic, 2 - folie metal, 3 -
conexiuni generale pentru elementele
metalice, 4 - conexiuni generale pentru
elementele piezoceramice, 5 - carcasa
actuator, 6 - suport actuator, 7 - axactuator, 8 - resort(optional)
Fig. 2. Model experimental robot cu
comanda sonora
Fig. 3. Model experimental robot de
monitorizare a mediului
Cercetarea a fost finantata prin
programul NUCLEU, contract PN 06-30-
02-02 (5202 / 2006).
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 171/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008
Servicii S
e r v i c i i
S e r v i c i i
S e r v i c i i
167
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 172/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008168
SERVICII
Laborator destinat procesarii
sistemelor microelectromecanice
Necesitatea dezvoltarii laboratoruluidestinat procesarii sistemelormicroelectromecanice a derivat, pe deo parte, datorita dezvoltarii fara
precedent a pietei in acest domeniu,iar pe de alta parte, pentru a veni incompletarea unor preocupari dejaexistente in institutul nostru indomeniul microstructurilor.Proiectul in baza caruia s-a dezvoltatacest laborator a urmarit, pe de o parte, pregatirea de personal, iar pe dealta parte, achizitia dotarilor specificedomeniului. Astfel, s-au achizitionatmasini unelte de inalta precizie,destinate microprelucrarilor: masini de prelucrat prin electroeroziune, statiede prelucrat cu laser, centre de prelucrare pentru micromecanica in 3si 5 axe.
Responsabilul proiectului
Ing. Cristinel Ilie, specializarea in
mecanica fina.
Rezultate proiect
1. Achizitii de echipamente:
conform fig.1
Masina de prelucrat prin
electroeroziune, cu electrod
- NC controlled Z axis feed
Masina de prelucrat prin
electroeroziune, cu fir
Control 4 axe: X,Y,U,V
Rezolutie: 0.001 mm
Centru de prelucrare CNC intrei axe
14 Scule, 12.000 rpm.
Statie de prelucrat cu laser cu
excimeri, CNCLungime de unda: 248 nm
Puretea medie : 25 W
Precizia de pozitionare : 0.001mm
Strung automat CNC tip “elvetian”
6 Scule, 10.000 rpm
Centru de prelucrare de inaltaprecizie, CNC, in cinci axe
50.000 rpm
Rezolutie : 0.0001mm
Precizie de pozitionare : 0.001 mm
Reperabilitatea poz. : 0.001 mm
Masina de prelucrat prin
electroeroziune, cu electrod
- NC controlled Z axis feed
Masina de prelucrat prin
electroeroziune, cu fir
Control 4 axe: X,Y,U,V
Rezolutie: 0.001 mm
Centru de prelucrare CNC intrei axe
14 Scule, 12.000 rpm.
Statie de prelucrat cu laser cu
excimeri, CNCLungime de unda: 248 nm
Puretea medie : 25 W
Precizia de pozitionare : 0.001mm
Strung automat CNC tip “elvetian”
6 Scule, 10.000 rpm
Centru de prelucrare de inaltaprecizie, CNC, in cinci axe
50.000 rpm
Rezolutie : 0.0001mm
Precizie de pozitionare : 0.001 mm
Reperabilitatea poz. : 0.001 mm
Fig. 1 Echipamente achizitionate
Fig. 2 Masini de prelucrat prin electroeroziune
- cu fir -stanga
- cu electrod –dreapta
Fig. 3 Centru de prelucrare de inalta precizie in
5 axe
Fig. 4 Statie de prelucrat laser
Fig. 5 Centru de prelucrare in 3 axe
Dispozitivpentrumasurareadeplasarilor: Laser.
Dispozitivpentrudetectareaatingerii, cutransmisie ininfrarosu.
Sistem demasuratoptic
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 173/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008169
SERVICII
Fig. 6 Strung tip “elvetian”
Alte rezultate proiect:
2. Posibilitatea implicarii in proiecte
nationale si internationale indomeniul MEMS.
3. Instruire personal in domeniul
MEMS.
Servicii oferite:
1. Prelucrări prin electroeroziune
• Prelucrări prin
electroeroziune cu fir –
pe mașină CNC SMART
DEM producător KNUTH
GermaniaCaracteristici tehnice:Număr axelor 4 – x/y, u/v,Dimensiuni de prelucrare250x350x200mm,Precizie de poziţionare0,02mm.
• Prelucrări prin
electroeroziune cu
electrod masiv – pe
mașină E.D.M. ZNC-210
producător KNUTH
GermaniaCaracteristici tehnice:Suprafaţa maximă electrod314 mm2 ,Dimensiunea piesei max.200x200mm,Înălţimea de lucru Z 90mm.
2. Prelucrări micromecanice
• Prelucrări micromecanice
pe centru CNC în 5 axe -
pe mașina KERN Micro
producător KERN GermaniaCaracteristici tehnice:Dimensiuni de prelucrare250x220x200mm,Precizie de poziţionare 0,001mm,Repetabilitate 0,001mm,Turaţia axului principal max. 50 000
rpm,Diametrul minim pentru găurire șifrezare 0,03 mm.
• Prelucrări micromecanice pe
centru CNC în 3 axe – pe
mașina TMV400 producător
TOPPER TaiwanCaracteristici tehnice:Dimensiuni de prelucrare400x250x250mm,Precizie de poziţionare 0,01mm,Repetabilitate 0,003mm,Turaţia axului principal max. 12 000rpm,Diametrul maxim al sculei 80 mm.
3. Execuţie bobine pe mașini automate
• Execuţie bobine toroidale pe
mașina SMC-1 producător
JOVIL SUACaracteristici tehnice:Dimensiune conductor0,05÷1,2mm,Diametru interior tor minim 8mm,Diametrul exterior tor maxim 63mm,Înălţime tor maxim 50,8mm.
• Execuţie bobine cilindrice pe
mașina TAK-01 producător
NITTOKU JaponiaCaracteristici tehnice:Dimensiune conductor0,01÷1,2mm,Domeniul de lucru longitudinal100mm,Diametrul exterior maxim al bobinei140mm,Pasul de bobinaj reglabil în gama0÷9,999mm,Secţiune tranversală bobină: cerc,
pătrat, dreptunghi, elipsă etc.
Proiectul a fost finantat din programNUCLEU 2007 INCDIE ICPE-CA si programCAPACITATI, contract 58/CPI/2007.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 174/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008170
SERVICII
Laborator de compatibilitate
bioelectromagnetica
In cadrul laboratorului se fac
masurari privind:
• Influenţa câmpurilor
electromagnetice radiate de uneleaparate electrice (telefoane mobile,
cuptoare cu microunde, etc)
asupra celulelor vii;
• Determinarea nivelului atenuarii
ecranelor electromagnetice;
• Determinarea campului
electromagnetic emis de aparatele
electrice;
• Analiza spectrala prin
spectroscopia de reflectanta si
transmisie in domeniul defrecventa THz;
• analize spectrale de impedante
pentru materiale ceramice,
magnetice, semiconductoare,
componente pasive si
semiconductoare in domeniul de
frecventa 40 Hz – 110 MHz;
• Analize spectrale de imagine in
infrarosu, pentru circuite electrice,
prevenirea incendiilor, conexiuni
electrice, cladiri, etc.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Jana PINTEA – sef
laborator, Drd Fiz. Morari Cristian –
loctiitor, Dr. Fiz Jenica Neamtu, Drd.
Fiz. Balan Ionut
STRUCTURA LABORATOR
Laboratoul este compus din:
• Camera de comanda
•
Camera ecranata• Camera anechoica
Aceasta din urma este certificata.
Camera anechoica – eficienta ecranarii80MHz-18GHz (SR EN 50147-1:1997)
Uniformitatea campului 200 MHz - 3GHz
(EN 61000-4-3:2006)
DOTAREA LABORATORULUI
1. Aparatele din dotarea
laboratorului sunt:
Generator de semnal 250kHz-40GHz
Analizor de spectru 100kHz-26GHz
Antene Horn (2Buc) – 18GHz
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 175/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008171
SERVICII
Antene ultralog – (2Buc) – 3GHz
Power-metru – 110GHz
Celula G-TEM -1-18GHz
Amplificator – 9KHz- 4GHz
Amplificator 4-18GHz
Camera de termoviziune FL-IR
Spectrometru THZ cu geometria de
operare: transmisie&reflexie
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 177/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008173
SERVICII
Laborator de evaluare a comportarii
termice a produselor si materialelor
prin analiza termica
Obiective: caracterizarea termică a
oricarui tip de produs sau material solid(substanţe anorganice, amestecuri de
substanţe anorganice, materiale ceramice,
materiale carbonice, substanţe organice
simple, amestecuri de substanţe organice,
polimeri, materiale polimerice compozite,
nanomateriale de diferite tipuri,
biomateriale etc.) în stare divizată
(bucăţele cât mai mici posibile, pulbere).
Domenii de cercetare: analiză
termogravimetrică (TG), analiză
termogravimetrică derivată (DTG), analizătermică diferenţială (DTA), calorimetrie
diferenţială dinamică (DSC), dilatometrie
(DIL), analiza mecanica dinamica (DMA).
Prin utilizarea aparatelor din dotarea
laboratorului se obţine un „spectru
termic” (termogramă) complex al
materialului, din care se pot determina
direct:
- temperaturile la care au loc
tranziţii de fază (topire, înmuiere,
tranziţie vitroasă);
- domeniul de temperatură în care
materialul este stabil termic;
- domeniul de temperatură în care
materialul este stabil la termo-
oxidare;
- schimbările dimensionale și a
proprietăţilor mecanice ale unui
material, ca urmare a încălzirii;
- efectele termice ale proceselor
puse în evidenţă în termogramă;
- variaţia capacităţii calorice ce are
loc la o tranziţie vitroasă.
Personal de cercetare
Dr. Chim. Petru Budrugeac – sef
laborator, Dr. Chim. Carmen Stefanescu,
Chim. Andrei Cucos, Chim. Diana
Branzea, Ing. Ileana Laura Chiose, Chim.
Aurora Petică, Ing. Chim. Paula Prioteasa
Aparatele din dotarea laboratorului
Fig. 1. Aparat de analiză termică cu tehnici
cuplate (TG-DTA-DSC) STA 409PC
Caracteristici:
- Domeniul de temperatură: 25 … 15000C
- Viteza de încălzire: 0 … 50 K/min
- Masa probei, incluzând și crucibilul: max. 20
g
- Rezoluţie pentru masă: mai bună de 2 g
- Erori relative maxime ale semnalelor DTA și
DSC: 3%±
- Atmosferă controlată, sistem de vidare
- Sistem de cuplare TA-FTIR
- Domeniul de măsură a spectrometrului FTIR:
7500 … 370 cm-1
- Acurateţea de determinare a numărului de
undă a spectrometrului FTIR: < 0.01 cm-1.
Fig.2. Aparat DSC 204 F1 Phonix
Caracteristici:
- Domeniul de temperatură: -85 … 6000C
- Sensibilitatea (rezoluţia): < 0.3 µW
- Zgomot (RMS): < 0.5 µW
- Semnal maxim: 1450 mW
- Reproductibilitate: < 0.5 % pentru variaţii
de entalpie; < 0.1 K pentru temperatură;- Constanta de timp: < 3 s
- Linearitatea liniei de bază: < ± 0.5mW
- Viteze de încălzire: 0.001 K/min – 100
K/min
- Intracooler
- Protecţie împotriva formării de gheaţă în
timpul experimentelor de răcire.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 178/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008174
SERVICII
Fig.3: Dilatometru DIL 402 PC/4
Caracteristici:
- Domeniul de temperatură: 25 … 16000C
- Eroarea relativă de determinare a
temperaturii:00.5 C±
- Sensibilitatea (rezoluţia): 12.5 nm
- Acurateţea de determinare a coeficientului
de dilatare α : 1x10-8 K-1 (sau 0.5%± pentrumajoritatea materialelor)
- Reproductibilitatea pentru α : 1x10-8 K-1
- Atmosferă controlată
- Anexe pt.: dilataţia de volum, penetrare,
tensiuni mecanice.
Fig. 4. Analizor mecanic dinamic DMA Q800
Caracteristici:
- Forţa maximă: 18 N
- Forţa minimă: 0,0001 N
- Rezoluţie forţă: 0,00001 N
- Rezoluţie deformare: 1 nm
- Domeniu de modul: 103 … 3 1012 Pa
- Precizie modul: ±1%
- Sensibilitate tan : 0,0001
- Rezoluţie tan δ : 0,00001
- Domeniu de frecvenţă: 0,01 … 200 Hz
- Domeniu de deformare dinamică a probei:
±0,5 … 10000 m
- Domeniu de temperatură: -150 … 600 oC
- Viteză de încălzire: 0,1 … 20 oC/min
- Viteză de răcire: 0,1 … 10 oC/min
- Accesoriu pentru răcire cu azot lichid
- Cleme disponibile: single- și dual cantilever,
compresie, tensiune (film), îndoire în trei
puncte
Informaţii furnizate:
Module de elasticitate, vîscozitate, tan δ,
experimente creep, relaxare.
Prin prelucrarea datelor de analiză termică
obţinute cu aparatele din dotare se pot
determina indirect:
- gradul de cristalinitate;
- compatibilitatea compușilor utilizaţi
pentru obţinerea de materiale
compozite;
- mecanismele proceselor fizico-chimice
puse în evidenţă în termograme;
- parametrii cinetici și termodinamici ai
acestor procese;
-stabilitatea relativă termică sau termo-oxidativă;
- eficienţa relativă a unor antioxidanţi;
- compoziţia optimă a unui material
compozit, corespunzător utilizării sale;
- anduranţa termică (durata de viaţă
termică) a unui material sau produs
corespunzătoare unei temperaturi de
utilizare și unui anumit criteriu de sfârșit
de viaţă;
- stabilitatea materialelor ceramice sau
metalice in functie de temperatura;
-efectul unor ingredienţi asupra
coeficientului de dilatare a unui
material;
- reproductibilitatea procedeelor de
producere a unor materiale solide
(controlul calitatii).
CONCLUZII
Metodele de analiza termica sunt aplicate
pentru caracterizarea fizico-chimica a
materialelor solide fiind metode semi-
microdistructive.
Dotarea Laboratorului a fost finantata prin
programul „Cercetare de Excelenta” nr.
02/07.09.2005 si PN II contract nr. 7009 /
2007.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 179/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008175
SERVICII
Laborator pentru masuratori MEMS
si NEMS
Obiective
- Achizitionarea unui sistem de
microscopie interferometrica (VEECO
NT1100) pentru masuratori alesuprafetei, nano si microrugozitatii
cat si masuratori dinamice specifice
nano si microactuatorilor
electromecanici.
- Acreditarea unui laborator pentru
masuratori MEMS si NEMS, primul in
Romania.
Proiectul se referă la infiinţarea și
acreditarea unui laborator specific
pentru măsurători și investigaţii indomeniul MEMS
(Microelectromechanical Systems) și
NEMS (Nanoelectromechanical
Systems) ce va include masurători si
caracterizări ale calităţii suprafeţelor,
micro și nano rugozităţi,nano si
microdeplasări liniare sau unghiulare,
viteze, acceleraţii, vizualizări ale
actuaţiilor specifice micro și nano-
actuatorilor și senzorilor
electromecanici.
Personal de cercetare al proiectului
Dr. Ing. Mircea Ignat – sef laborator,
Drd.Ing. George Zărnescu, Drd.Ing.
Victor Stoica, Dr.Ing. Lucian Paslaru.
REZULTATE PROIECT
In cadrul proiectului a fost
achiziţionat un microscop bazat pe
interferenţă optică (pe baza
principiului Mirau) VEECO tip NT
1100 cu două sisteme distincte(Fig.1):
- Microscop profilometer pentru
studiu si masuratori specifice de
micro si nanorugozitati ce poate
masura sau determina mai multi
parametri simpli si statistici ai
rugozitatii.
- Subsistem (DMEMS) ce poate
masura si evidentia parametrii
specifici actuatorilor; amplitudini si
frecvente de rezonanta, micro si
nanodeplasari.
Fig.1 Sistemul VEECO NT 1100
Principalele caracteristici si parametri
ai microscopului:
• Domeniul de măsurare: 0,1
nm ... 1 mm (optional pina la
2 mm)
• Rezoluţie verticală: 0,01nm
• Repetabilitate RMS: 0,01nm
• Performanţe pentru
investigaţii si măsurători în
regim dinamic
•
Domeniul de măsurarevertical: pana la 1 mm (2 mm
cu optiune)
• Rezolutie a miscarii pe
verticala: 0,1 nm
• Forma de unda: DC, sin,
triunghiulara, rectangulara
• Rezolutia frecventei: 0,01 %
• Distanţă minimă de lucru: 9
mm
• Interfeţe;
• Posibilităţi de lucru in
MATLAB.
• Determinarea frecvenţelor
rezonante.
• Accesorii: Micron și nano
standard; Standard de
rugozitati; Masa cu control XY
de minim 100mm; Obiective
standard: 2,5X, 5X, 10X,
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 182/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008178
SERVICII
Ca dotari pentru aceste spatii s-au
achizitionat echipamente de masura
pentru marimi electrice si neelectrice
cum ar fi: analizor portabil de energie
electrica, gaussmetru, fluxmetru,
osciloscop, termometru infra,
anemometru, camera termoviziune,multimetru de precizie, analizor de
apa, oxigenometru, analizor gaze.
Fig. 3. Masini unelte
De asemenea, s-au reparat mai
multe masini unelte cum ar fi:
strung, masina de rectificat, presa
hidraulica, masina de gaurit in
coordonate, compresor, extruder, si
a fost achizitionata o masina de taiat
piese ceramice.
Echipamentele achizitionate si
masinile unelte vor fi puse la
dispozitia IMM-urilor incubate in
functie de domeniile specifice de
activitate.
Pe perioada derularii proiectului de
„Constructie institutionala ITA
ECOMAT ICPE-CA” s-a realizat un
workshop la care au participat
reprezentantii primariei Municipiului
Sfantu Gheorghe, Universitatii
Transilvania din Brasov si
Universitatii Babes Bolyai din SfantuGheorghe unde au fost discutate
posibilitatile de promovare ale
incubatorului si posibile parteneriate.
De asemenea, au fost realizate in
cursul anului 2007 doua propuneri
de proiecte in parteneriate, atat pe
plan intern, cat si pe plan extern, in
cadrul programului Competitiveness
an Innovation Framework Program
care a fost evaluat favorabil si a fost
contractat in 2008 (astfel
Incubatorul face parte din reteua
Enterprise Europe Network), si in
cadrul Programului National PNII s-arealizat o propunere de proiect in
parteneriat care a fost contractat in
2008 „Model si program informatic
de analiza si evaluare a
competivitatii regiunilor de
dezvoltare”
Atfel, in urma finalizarii proiectului,
Incubatorul Tehnologic si de Afaceri
va putea oferi urmatoarele servicii:
• Spaţii pentru desfașurarea
activităţii;
• Acces la utilităţi;
• Acces la echipamente și mașini
unelte:
• Servicii de consultanţă:
- asistenţă contabilă;
- asistenţă juridică;
- servicii de cercetare-
dezvoltare;
- servicii de asistenţă și
consultanţă pentru
realizarea modelelorexperimentale;
- servicii de asistenţă și
consultanţă în exploatarea
drepturilor de proprietate
intelectuală și de
proprietate industrială;
- asistenţă și consultanţă în
obţinerea de fonduri în
cadrul Programelor
naţionale, europene și
internaţionale;- identificarea partenerilor din
mediul universitar și din
cercetarea știinţifică;
- informare cu privire la
priorităţile regionale si
europene.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 184/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008180
SERVICII
Laborator de caracterizare si
incercari materiale si produse
electrotehnice
Obiective:
- Asigurarea de servicii
performante in domeniulcaracterizarii avansate a unei
game largi de materiale;
- Efectuarea de incercari, teste,
masuratori in conformitate cu
cerintele standardelor
internationale in vigoare, in
concordanta cu principiul
recunoasterii reciproce;
- Furnizarea de servicii utilizand
cele mai avansate tehnici si cele
mai performante echipamente siaparate de caracterizare existente
la momentul actual la nivel
international;
- Asigurarea calitatii serviciilor de
caracterizare prin alinierea la
prevederile standardului ISO
17025 privind efectuarea de
incercari in regim acreditat.
Servicii oferite:
- Analiza calitativa completa
(determinare de faze, parametri de
retea, dimensiuni de cristalit, stres
si textura, grosime de strat) a
materialelor cristaline, prin tehnica
difractiei de raze X (cu
posibilitatea efectuarii de
masuratori la temperaturi cuprinse
intre temperatura ambientului si
+6000C);
- Analiza elementala calitativa si
cantitativa la nivel de ppm prin
metoda spectrometriei deabsorbtie atomica (AAS);
- Analiza elementala calitativa si
cantitativa prin metoda
spectrometriei de masa (ICPMS);
- Analiza elementala calitativa si
cantitativa prin metoda
microscopiei electronice de baleiaj
(SEM);
- Analiza metalografica;
- Analiza suprafetelor rugoase (cu
rugozitati mai mici de 5 µm) prin
tehnica microscopiei de forta
atomica (AFM);- Determinarea duritatii Vickers si
Brinell;
- Determinarea microduritatii
Vickers si Knoop;
- Determinarea rezistentei la
tractiune, compresiune si
incovoiere;
- Determinarea inductiei magnetice
remanente;
- Determinarea campului magnetic
coercitiv;- Determinarea energiei magnetice
specifice;
- Determinarea nanodeplasarilor
liniare si/sau unghiulare la
actuatori, micromotoare sau
microcomponente electromecanice
prin tehnica interferometriei laser;
- Determinarea conductivitatii
electrice a metalelor;
- Determinarea dimensiunii medii a
particulelor de materiale
pulverulente
- Determinarea concentratiei de
O2, CO2 , NO, din gazele de
ardere;
- Determinarea concentratiei de
sulfati din apele potabile sau
uzate;
- Determinarea concentratiei de O2
dizolvat din apele potabile sau
uzate;
- Determinarea nivelului de zgomot
de evaluare in mediul industrial.
Structura de personal a laboratorului:
Personal de baza: Ing. Mitrea Sorina
– sef laborator, Fiz. Patroi Delia, Fiz.
Hodorogea Silvia, Fiz. Sbarcea
Beatrice, Tehn. Turcu Ligia, Sing.
Carmen Hajdu
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 185/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008181
SERVICII
Personal colaborator: Dr. Ing. Ignat
Mircea, Ing. Stoica Victor, Fiz. Patroi
Eros, Ing. Voina Andreea, Sing.
Zamfir Stefania.
Principalele echipamente aflate in
dotarea laboratorului:
Difractometru de raze X
tip D8 Advance, Bruker – AXS
Germania - 2000
Caracteristici:
- tuburi de raze X cu anod de Cu si
Mo;
- goniometru vertical; scanare θ-2θ,
sau θ, sau 2θ, pas minim 2theta=0.0001o; viteza maxima de scanare
25o/s;
- soft achizitie si interpretare; banca
de date PDF-ICDD la nivelul anului
2005.
Metoda de lucru: difractie de raze X-
conform SR EN 13925-1, 2/2003 si
13925-3/2005
Incertitudinea de masurare a pozitiei
liniilor de difractie: 0,005 %
Domeniul de aplicabilitate:
- permite efectuarea analizei
calitative a materialelor policristaline
sub forma de pulbere sau bulk;
- permite determinarea dimensiunii
medii de cristalit si a parametrilor
celulei elementare.
Difractometru de raze X
tip D8 Dicover, Bruker – AXS
Germania – 2007
Caracteristici:- tub de raze X cu anod de Cu;
- tehnici: SAXS, GID;
- camera de temperatura pentru:
temperaturi inalte <1100oC
temperaturi joase >-180oC
- analiza de textura;
- analiza de stres rezidual;
- soft achizitie si interpretare; banca
de date PDF-ICDD la nivelul anului
2005.
Metoda de lucru: difractie de raze X- conform SR EN 13925-1, 2/2003
si 13925-3/2005
Incertitudinea de masurare a pozitiei
liniilor de difractie: 0,005 %
Domeniul de aplicabilitate:
- permite efectuarea analizei
calitative a materialelor policristaline
sub forma de filme subtiri;
- permite determinarea dimensiunii
medii de cristalit si a parametrilor
celulei elementare.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 187/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008183
SERVICII
Metoda de lucru: Microscopul de
Forta Atomica este constituit dintr-
un brat micronic la capatul caruia se
gaseste un varf ascutit ce este
utilizat in baleierea pe suprafata
esantionului studiat. Cand varful
este adus in proximitatea suprafeteiprobei se realizeaza deflexia bratului
datorita fortelor aparute intre varf si
suprafata, in acord cu legea lui
Hooke. Deflexia bratului este
masurata utilizand un spot laser
reflectat de fata superioara a
cantilever-ului pe un aranjament de
fotodiode. Esantionul studiat este
montat pe un cilindu piezoelectric,
care poate misca proba pe directia
oz mentinand in acelasi timp o fortaconstanta de interactie si pe directia
ox si oy pentru a baleia suprafata.
Harta de culori rezultanta a
suprafetei s=f(x,y) reprezinta
topografia esantionului.
Domeniu de aplicabilitate:
- Pentru toata gama de materiale cu
suprafete dure, cu rugozitate mai
mica de 5 µm;
- Permite preluarea de imagini
conforme cu proprietatile magneticesau electrice ale suprafetei
(magnetic force microscopy - MFM,
sau Conductive - AFM), detectarea
variatiilor proprietatilor mecanice de
suprafata - elasticitate, adeziune, si
proprietati conexe - (force
modulation microscopy - FMM), etc;
- manipularea la scara nano;
- nanolitografiere.
Microdurimetru FM 700, AHOTEC
Germania 2007
Caracteristici:
- permite determinarea microduritatii
Vickers si Knoop cu sarcini cuprinse
intre 25 gf – 2000 gf;
- dotat cu camera digitala. Captarea
imaginii digitale ofera posibilitatea
de a face o analiza metalografica a
probei inainte si dupa lasarea urmei
in material si a vizualiza efectele
neomogenitatii probei asupra formeiurmei.
Metoda de lucru: conform SR EN
ISO 6506-4/2006, SR EN ISO 6507
-4/2006.
Incertitudinea de masurare: 3%.
Domeniu de aplicabilitate:
determinarea microduritatii Vickers
si Knoop cu sarcini cuprinse intre 25
gf – 2000 gf.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 188/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008184
SERVICII
Masina de incercari mecanice tip
Zwick TR FR 005 TN – Zwick
Germania – 2005
Caracteristici:
- forta nominala: 5kN;
- masurarea rezistentei la tractiune,
compresiune si incovoiere in 3
puncte.
Metoda de lucru:
conform ISO 7500-1.
Incertitudinea de masurare: 0,2 %
Domeniu de aplicabilitate:
- permite testarea materialelor
plastice, carbonice, metalice moi sitextile
Histerezisgraf tip AC/DC Hystograph
- Brockhaus Messtechnik –
Germania – 2005
Caracteristici:
- electromagnet EM 1800;
- valoarea campului maxim: 1500 -
1800 kA/m;
- cu poli schimbabili si dispozitiv de
montare a bobinelor;
- poli de masuratoare cu diametru
maxim de 92 mm;
- intrefier: 0-80 mm;
- fluxmetru tip F10;
- sistem integrat pentru masuratoripe materiale magnetic moi;
- cadru Epstein cu 700 spire;
- SST (single sheet tester) 30 x280;
- prelucrare automata a datelor.
Metoda de lucru: conform STAS
11479/81.
Incertitudinea de masurare:remanenta: 0,29%, camp coercitiv:
0,18%, produs maxim energetic:
0,43%.
Domeniu de aplicabilitate:
Materiale magnetic dure (AlNiCo,
SmCo, NdFeB, ferite dure si magneti
legati), oteluri si alte materiale
magnetic moi in domeniu de
frecvente de la 0 la 10 kHz.Parametrii masurati : remanenta, campul
coercitiv, produsul maxim energetic,
pierderile totale de putere, polarizatia,
permeabilitatea relativa.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 189/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008185
SERVICII
Sistem de masurare cu
interferometru liniar si unghiular-
Agilent SUA -2006
Caracteristici:
- destinat efectuarii de masuratori in
regim dinamic a comportarii
materialelor;
- parametri de intrare: nanodeplasari,
nanoforte sau nanocupluri;
- parametri de iesire: tensiuni,
curenti sau modificari de frecventa.
Analizor de emisii gaze de combustie
tip A97- Wohler, Germania – 2006
Caracteristici:
- analizor compact de gaze de ardere
pentru realizarea tuturor
masuratorilor si calculelor cerute
pentru evaluarea sistemelor de
incalzire;
- cu un sistem de pregatire integralade gaz si de management date;
- metoda de lucru: conform SR ISO
10396-2001;
- incertitudinea de masurare: 0,5%.
Analizor apa tip PHOTOLAB S 12-
WTW GmbH, Germania – 2006
Caracteristici:
- masuratori in tot domeniul de
reactivi, de la Al la Zn;
- versiune portabila;
- 12 filtre si retea de fotodiode;
- masuratori simultane pentru
corectia turbiditatii;
- sistem optic fara parti mecanice
uzabile;
- memorie pentru 500 date Soft
“Multi/ACHAT II” care permitetransferul datelor stocate la un PC.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 190/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008186
SERVICII
Oxigenometru portabil tip OXI 315i-
WTW GmbH, Germania – 2005
Caracteristici:
- instrument portabil;
- cu microprocesor integrat, sistem
de corectie rapida in functie de
presiune si temperatura;
- prevazut cu mufe anticoroziune,
oprire automata si autodiagnosticare;
- recunoaste automat tipul senzorului
de oxigen conectat (CellOx325 sau
DurOx325).
Sonometru portabil Model 12-
Pulsar Instruments Ltd. Marea
Britanie – 2006
Caracteristici:
- domeniul de masurare: 35 dB(A) –
130 dB(A);
- temperatura de operare: -10°C ....
+ 50°C;
- dimensiuni: L=120mm, l=70mm;
- calibrat acustic utilizand o referinta
externa;
- incertitudinea de masurare: 0,21%.
Metoda de lucru: conform STAS
7150-1977.
Microscop optic tip NU 2 - VEB Carl
Zeiss – Jena, Germania
Caracteristici tehnice:
- lucru in lumina naturala si in lumina
polarizata;
- marire optica: max. 600 – 1000 x;
- inregistrare cu camera digitala,
prelucrarea imaginii pe calculator.
Metoda de lucru: microscopie optica
prin reflexie.
Domeniu de aplicabilitate:
Toate tipurile de materiale care
prezinta suprafata plana.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 191/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008187
SERVICII
Granulometru tip FISCHER
Caracteristici tehnice:
- domeniu de masurare: 0,2 –
50 m.
Metoda de lucru: conform ASTM B
330/2005
Domeniu de aplicabilitate:
- determinarea dimensiunii medii a
particulelor unor pulberi cu
porozitatea intre 40 si 80%.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 192/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008188
SERVICII
Promovarea rezultatelor cercetarii
INCDIE ICPE-CA in cadrul
“Caravana Inovarii 2008”
Caravana Cercetarii este un proiect
initiat de Autoritatea Nationala
pentru Cercetare Stiintifica (ANCS)avand ca scop sustinerea cresterii
competitivitatii companiilor
romanesti utilizand rezultatele
cercetarii nationale.
Traseul Caravanei la care a participat
INCDIE ICPE-CA:
• Regiunea 1 NE – Bacau, Piatra-
Neamt, Iasi
• Regiunea 6 NV – Oradea, Cluj-
Napoca;
• Regiunea 7 Centru – Brasov,
Sf. Gheorghe;
• Regiunea 2 SE – Tulcea, Braila;
• Regiunea 3 Sud – Calarasi,
Slobozia, Vilcele, Pitesti,
Alexandria
• Regiunea 5 Vest – Timisoara,
Arad, Curtici;
• Regiunea 4 SV – Craiova.
Oferta INCDIE ICPE-CA in cadrul
acestei actiuni a constat in:
Componente
Anozi de injecţie pentru
sisteme de protecţie catodică/ prize de pământare pentru
sistem electroenergetic
trifazat
Dispozitiv de electroprotectie
si decuplare electrica – seria
DPS 150 Z
Dispozitiv tip DES de
electroprotectie si decuplare
electrica a structurilor
metalice
Dispozitiv tip DPC pentru
cresterea mentenabilitatii si
fiabilitatii cablurilor electrice
subterane
Piese de contact electric
ecologice sinterizate pe baza
de Ag-ZnO si Ag-SnO2
Contacte electrice pentru
comutatia in vid
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 194/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008190
SERVICII
Materiale cu luminescenta
sensibila la oxigen
Antioxidanti naturali
Servicii
Caracterizari magnetice Masuratori de compatibilitate
bioelectromagnetica
Caracterizari materiale
electrotehnice, componente si
produse electrice
Determinarea comportarii
termice a produselor si
materialelor solide prin metode
de analiza termica
Investigatii bazate pe
masuratori dechemiluminescenta
Servicii de management
integrat “Calitate – Mediu
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 195/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008191
Personalitati stiintifice ce ne-au vizitat
institutul
Manifestari stiintifice organizate de institut
INCDIE ICPE-CA organizator
INCDIE ICPE-CA co-organizator
Targuri si expozitii nationale si internationale la
care INCDIE ICPE-CA a participat
Targuri si expozitii internationale
Targuri si expozitii nationale
Lectii invitate, cursuri si seminare sustinute de
personalitatile stiintifice invitate
Teze de doctorat
Brevete de inventie acordate INCDIE ICPE-CA
Lista cererilor de brevet de inventie inregistrate
la OSIM – in curs de examinare
Extrase din ziare (interviuri)
Lucrari stiintifice / tehnice publicate in reviste
de specialitate cotate ISI
Lucrari stiintifice in curs de publicare in reviste
cotate ISI
Carti / capitole publicate
Premii si medalii nationale si internationale
F a p t e s
i e v e n i m e
n t e
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 196/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008192
Personalitati ce ne-au
vizitat institutul
David Reec, Tera ViewUK
Wolfgang Schmiet ,PVA TePLa Germania
Gerhard Liebel , PVATePLa Germania
Dr.Ing. AndresBorusik, SKODA
Anders Styoland ,SINTEF Oslo Norvegia
Catargyna Ana Grobel ,SINTEF Oslo Norvegia
Paul Cleverley ,SIEMENS UK
Stefan Lewis,STENCOAL UK
Dr. Rudolf Maier , IKPJülichForschungzentrum
Dr. Günter Hansen,IKP JülichForschungzentrum
Dr. Ulf Bechstedt , IKPJülichForschungzentrum
Dr. Ana Arenillas,Technical UniversityOviedo, Spain
Dr. Bruno Pollet ,Technical University ofBirmingham UK
Dr. Acram Yoram,Netherlands Institutefor RadiationTechnology,Amsterdam,Netherlands
Ehab Mostafa, NTRA(NationalTelecommunicationRegulatory Authority)Egypt
Adel Abdin, Dept. ofCommunicationsEngineering, ShoroukAcademy, Egypt
Dr. Bakos István,Institute of materialsand environmentalchemistry, Budapest,Hungary
Doddema J. Frits,Vice President ofSTOPA EUROPE B.V.Netherlands
Dr. Lelák Jaroslav ,Slovak University ofTechnology, Bratislava
Dr. Durman V ., SlovakUniversity ofTechnology, Bratislava
Prof. MalgorzataSopicka Liser , SilesianTechnical University
Dr. Eng Alberto
Fernandez Vicente,Aimen ProfesionalAssociation - Spania
Seiko Unzalu, AimenProfessionalAssociation – Spania
Dr. Gilbert Decat ,VITO – IntegratedEnvironmental Studies,Boeretang– Belgium
Prof. Wang Xinlin,
Inginer sef adjunct alCISR, China
Prof. Quan Baiyun,Divizia de MaterialeFunctionale, Beijing,China
Prof. Jun He, Diviziade MaterialeFunctionale, Beijing,China
Dr. Feng Meng, Divizia
de MaterialeFunctionale, Beijing,China
Manifestari stiintifice
organizate de institut
INCDIE ICPE-CA
organizator
Masa rotunda ”Cercetari
si rezultate in domeniul
materialelor
multifunctionale avansatedopate cu nanoparticule
de argint”, 01.07.2008,cu prezentarea lucrarii cutitlul: „Solutii coloidale deargint obtinuteelectrochimic, cuactivitate antibacteriana”Organizatori:INCDIE ICPE - CA
Workshop
„Compatibilitate bio-
electromagnetica: metodede caracterizare si
materiale de protectie”,
Curtea de Arges, 22 – 24Mai 2008
URB-CORR 7th
International Conference
„Study and control of
corrosion in the
perspective of sustainable
development of urban
distribution grids”, Baile
Felix, 25 – 27 iunie 2008Workshop international
„Compatibilitate
Electromagnetica”, Predeal, 19 – 21septembrie 2008
Conferinta Internationala
ECOMAT 2008 –
Ecological Materials and
Technologies, Bucuresti,25 – 26 septembrie 2008
Seminar “IstoriaElectrotehnicii
Romanesti”, Bucuresti, 3octombrie 2008
Seminar “Metode de
Investigatie si Masurare in
MEMS si NEMS”, Bucuresti, 24 octombrie2008
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 197/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008193
INCDIE ICPE-CA co-
organizator
Conferinta Internationala
“Materials for Electrical
Engineering” - MmdE,editia a VII-a, Bucuresti,16 – 18 iunie 2008
Organizator Academia
Română - Secţia de ȘtiinţeChimice - Comisia de Analiză Termica siCalorimetrie, „Lucrarile
celui de-al 18-lea
Simpozion Anual de
comunicari stiinţifice”, Bucuresti, 15 februarie2008
Sesiunea Stiintifica
“Stiinte aplicate in studiul
mediului inconjurator si
materialelor", Targoviste,5 - 6 iunie 2008
Conferinta “Diaspora in
Cercetarea Stiintifica
Romaneasca”, Bucuresti,17 – 19 septembrie 2008
Workshop Materiale
avansate pentru tehnologii
energetice alternative.
Energia bazata pe
hidrogen - solutie viabila
pentru includerea in
proiectul de strategie
energetica a Romaniei pe
perioada 2007 - 2020? , Bucuresti, 17 – 18septembrie 2008
Workshop Mediul, energia
si tehnologiile curate in
obtinerea materialelor si
produselor electrice
avansate , Bucuresti , 17 –18 septembrie 2008
ICATE 2008 - 9-thInternational Conference
on Applied and
Theoretical Electricity,
SCC11 - 11-th
Symposium on
Cryoelectrotechnics and
Cryogenics, Craiova, 9 –11 octombrie 2008
Conferinta Nationala
Surse Noi si Regenerabile
de Energie (CNSNRE),Bucuresti - AcademiaRomana, AulaI.H.Radulescu, 23-25octombrie 2008
Targuri si expozitii
nationale siinternationale la care
INCDIE ICPE-CA a
participat
Targuri si expozitii
internationale
Targ Tehnic International
de Materiale Compozite, Teheran – Iran, 12 –15.02.2008
Al ”36-lea SalonInternational al Inventiilor,
Tehnicilor si Produselor
Noi”, Geneva – Elvetia, 2– 6 aprilie 2008
Targul Industrial
International HANNOVER
MESSE – Germania, Hanovra – Germania, 21– 24 aprilie 2008
Targul IRAN OIL SHOW,Teheran – Iran, 16 –20.04.2008
Al patrulea Salon
European al Cercetării si
Inovării de la Paris –FRANŢA, Paris – Franta,5 – 7 iunie 2008
Salonul International al
Inventatorilor din Croatia
– ARCA, Zagreb –Croatia, 11 - 16septembrie 2008
Teheran International
Industry Fair (TIIF), Teheran – Iran, 6 – 9octombrie 2008
A XII-a editie a Salonului
International de Inventii,
Cercetare Stiintifica si
Tehnologii Noi INVENTIKA
2008, ComplexulExpozitional ROMEXPO –
Bucuresti, 7 – 11 oct2008
International Invention Fair
Kuwait 2008, Kuwait –Irak, 9 – 13.11.2008
Targul International
ELECTRONICA 2008,Munchen – Germania,. 11
– 14.11.2008A 57-a editie a
Concursului International
Bruxelles – EUREKA, Bruxelles – Belgia, 13 –15.11.2008
Targuri si expozitii
nationale
Salonul Cercetarii 2008, Complexul ExpozitionalROMEXPO – Bucuresti, 7– 11 octombrie 2008
Salonului International de
Inventica “PRO INVENT ”,din cadrul TarguluiInternational Tehnic, 1 - 4aprilie 2008, Cluj Napoca
Salonul Regional al
Cercetarii - Slobozia, 23 –25 aprilie 2008
Salonul Regional al
Cercetarii - Galati, 8 - 10mai 2008
Salonul Regional al
Cercetarii - Brasov, 15 –17 mai 2008
Salonul Regional al
Cercetarii - Timisoara, 26– 28 iunie 2008
A 2-a editie a Salonului
Regional al Cercetarii -
Alexandria, 27 august –31 august 2008
Salonul Regional al
Cercetarii - Calimanesti –
Caciulata, 12 – 14 nov.2008
Salonul Regional al
Cercetarii - Bacau, 20 –23 nov. 2008,
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 198/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008194
Caravana Inovarii
Proiect initiat deAutoritatea Nationalapentru CercetareStiintifica (ANCS) avandca scop sustinereacresterii competitivitatiicompaniilor romanestiutilizand rezultatele
cercetarii nationale.
Traseul caravanei la care a participat INCDIE ICPE-CA:Regiunea 1 NE – Bacau,Piatra-Neamt, Iasi;Regiunea 2 SE – Tulcea,Braila;Regiunea 3 Sud –Calarasi, Slobozia,Valcele, Pitesti,
Alexandria;Regiunea 4 SV – Craiova.Regiunea 5 Vest –Timisoara, Arad, Curtici;Regiunea 6 NV – Oradea,Cluj-Napoca;Regiunea 7 Centru –Brasov, Sf. Gheorghe;
Lectii invitate, cursuri si
seminare sustinute de
personalitatile stiintifice
invitate
Prof. ViacheslavBARSUKOV, TechnicalUniversity KievUkraine, Developmentof Promised Materialsfor ElectrochemicalPower Engineering State of Art andResearch Perspectiveson Alternative and
Renewable EnergyTechnologies inUkraine
Prof. Keith SCOTT, ElectrochemicalTechnologies for aHydrogen Economy,Newcastle Universityin UK
Prof. GeorgiosKOKKINIDIS ,Electroless depositionof metal coatings forelectrocatalysis of fuelcell reactions. State of
Art and ResearchPerspectives on
Alternative andRenewable EnergyTechnologies in Grece.
Dr. Sándor SZABÓ, Institute of materialsand environmentalchemistry, Budapest,Hungary, TheThermodynamics andCorrosion ofWeldments
Dr. Peter Oliver SZAMOSI, GRPPlasticorr Kft,Hungary, Modern,Environmental FriendlySurface Protection
Dr. Juraj PACKA, Slovak University ofTechnology,Bratislava, Some
Aspects of Using
Underground Protectorsfor PVC Power Cables
Dr. Luís Adriano M. C.DOMINGUES, CEPEL– Electric EnergyResearch Center,Brasil , Application ofelectromagnetic fieldscomputationalmethods to assessexposure conditions of
live line workers on500 kv transmissionlines
Dr. Gilbert DECAT, VITO – IntegratedEnvironmental Studies,Boeretang 200, BE2400 Mol – Belgium,Personal exposimetryfor measuring the
indoor exposure ofchildren to elf, vlf andrf fields generated byinternal and externalelectromagnetic fieldsource
Dr. Malaric KRESIMIR, Faculty of Electrical
Engineering andComputing, Croatia, Survey of temperaturedistribution inside g-tem cell forinvestigation of emfbiological effects
Teze de doctorat
Lungu Magdalena “Contribuţii privind
obţinerea unor noi tipuride contacte electriceAgSnO2”
Patroi Eros “ Materiale avansate decaracterizare amaterialelor magneticedure pe baza depamanturi rare”
Malaeru Teodora “ Materiale anorganicecu proprietati electricespeciale”
Georgescu Gabriela “Sisteme oxidice dinprecursori complecsi.Aplicatii”
Brevete de invenţie
acordate INCDIE ICPE-
CA
Dobrin I., Puflea I., Ansambluracire/incalzire pentrusistemul criogenic deconservaretesuturi/organebiologice, nr.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 199/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008195
inregistrare 121719 /2008Lingvay I., Lingvay C.,Dispozitiv dublulimitator desupratensiuni tranzitoriide mare putere si
procedeu de realizare al
acestuia, nr. inregistrare121754 / 2008
Soare V., Burada M.,Kappel W., Ivan I.,Codescu M.M., StancuN., Mitrea S., BacinschiZ., Procedeu deobtinere a unui aliajmagnetic din NdFeB simagnet rezultant, nr.inregistrare 121793 /2008
Tugulea A., Ignat M.,Puflea I., Microsenzor
pentru detectiacampului magnetic slab,nr. inregistrare 121753/ 2008
Lingvay C., Lingvay I.,Dispozitiv destinat
electroprotectiei si protectiei anticorozivecontrolate a conductelormetalice subterane,expuse polarizarilor incurent alternativ , nr.inregistrare 122001 /2008
Teisanu A., Puflea I.,Alecu G., Chopper cu
supraconductorceramic, in curs detiparire
Lista cererilor de brevet
de invenţie înregistrate
la OSIM – în curs de
examinare
Gavriliu St., Lungu M., Amestecuri de pulberidin argint oxizi metalici
pentru materialeconductoare si procedeu de obtinere aacestora, nr. inregistrare00098 / 2008
Kappel W., MihaiescuM., Ilie C., Gavrila H.,Vasile I., Masinielectrice cu magneti
permanenti inaranjamente speciale,
nr. inregistrare 00099 /2008
Bara A., Lungu P.,Procedeu de obtinere aunei pulberi de grafitacoperit cu cupru, nr.inregistrare 00206 /2008
Petica A., Gavriliu St.,
Buruntia N., Procedeude obtinere a unorsolutii coloidale deargint , nr. inregistrare00304 / 2008
Lingvay C., Lingvay I.,Sonda cu circuit electric
pentru masurarearezistivitatii betonului ,nr. inregistrare 00305 /
2008
Neamtu J., Volmer M.(Univ.Brasov),Microsenzormagnetorezistiv derotatie, nr. inregistrare00393 / 2008
Farbas N. (ISIM),Chiriac H. (IFT IASI),Popovici I., Cojocaru R.(ISIM), Sistemcomputerizat deexaminare nedistructivaautomata a unorcomponente inelare din
materialeferomagnetice, nr.inregistrare 00394 /2008
Bala C., Kappel W.,Potarniche I. (ICPEACTEL), Generatorelectric eolian multipolarcu magneti permanentiin inductor , nr.inregistrare 00540 /2008
Farbas N., Grimberg R.,Popovici I., Sistemautomat de examinarenedistructiva a tevilordin placi tubulare, nr.inregistrare 00727 /2008
Grigore F., Gavriliu St.,
Lungu M.,Nanocompozit ceramicavansat pentru reparatiiosoase si procedeu deobtinere a acestuia, nr.inregistrare 00847 /2008
Kappel W., CodescuM.M., Patroi E., StancuN., Manta E., Valeanu
M.C., Kuncser V.E.,Tolea F., Sofronie M.,Magneti permanentinanocompoziti izotropisi procedeu de obtinere,nr. inregistrare 00851 /2008
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 200/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008196
Tsakiris V., Kappel W.,Petrescu M., Popa E.A.,Macovei C., Aliaj dinsistemul Fe-Co-(V) cu
proprietati magnetice si procedeu de obtinere alacestuia, nr. inregistrare00858 / 2008
Tsakiris V., Kappel W.,Petrescu M., Popa E.A.,Macovei C., Procedeude obtinere a unui aliajmagnetic moale dinsistemul Fe-Co, nr.inregistrare 00859 /2008
Bara A., Banciu C.,Bondar A.M.,Nanocompozitecarbonice pentru pasteconductive, nr.inregistrare 00899 /2008
Bara A., Banciu C.,Bondar A.M., Smoalaspeciala pe baza desmoala de petrol sinanotuburi de carbon,
nr. inregistrare 00900 /2008
Barca F., Ion I.,Caramitru A.R.,Procedeu tehnologicecologic de obtinere a
grafitului dens prinimpregnarea cu
pirocarbon obtinut prin pirogenarii deseurilor de
polistiren, nr.inregistrare 00901 /2008
Extrase din ziare
(interviuri)
S-a colaborat cu mass-media in vederearealizarii unor emisiuni
sau articole in presapentru evidentiereaproduselor ICPE-CA:- postul Radio RomaniaCultural : interviuri indirect cu o parte dinconducatorii de proiectefinalizate in 2008:
Wilhelm Kappel, JenicaNeamtu, FlorentinaGrigore, C. Tardei, V.Tsakiris, E. Patroi, Tr.Zaharescu, G.Rimbu,M.Lucaci;- postul de televiziuneTVM in 18. X.2008:interviu realizat de catredl. Alexandru Mironovla Targul InternationalBucuresti - SalonulCercetarii cu urmatoriicolegi: Gavriliu Stefania,Grigore Florentina,Iordache Iulian, NeamtuJenica, Gabriela Hristea- ziarul UniversulIngineresc: 16-31.X.2008, au fostprezentate toateprodusele noi expuse laTIB 2008;
- revista Stiinta siTehnica: materialdespre produsele ICPE-CA care au cerere debrevet de inventie(Microfire, Elemente desecurizare cu microfireferomagnetice,Nanocompozit magnetictip fier - zaharidaBIOMAG, Durificarea cu
fascicul de electroni,Rezervor de hidrogen pebaza de hidruri de Mg,Masina de echilibratdinamic rotoare cumase mai mici de 2 kg).- s-au trimis comunicatede presa si s-a realizatRevista Presei.
Lucrări tiinţifice /
tehnice publicate în
reviste de specialitate
cotate ISI1
I. PincovschI, G. Oprina,F. Bunea, Gh. Băran,Methods for determining
flow regimes in bubblecolumns with fine porediffusers, Proceeding ofthe 5th InternationalConference Managementof Technological Changes2007, Alexandropoulis,Greece, August 2007, V.I, ISBN 978-960-8932-1-2
F. Bunea, G. Oprina, Gh.Lazaroiu, C.A. Babutanu,
I. Pincovschi, Technicaland economical aspects ofthe new waste watertreatment technologies,Proceeding of the 5th International ConferenceManagement ofTechnological Changes2007, Alexandropoulis,Greece, August 2007, V.I, ISBN 978-960-8932-1-2
V. Tsakiris, M. Lucaci, L.Leonat, G. Alecu , Factoriide influenta asupraimbinarii materialelor prindifuziune in stare solida /Influence factors onbonding materials by solidstate diffusion, RevistaRomana de Materiale /Romanian Journal ofMaterials 2008, 38 (2),89-162, pp.152-156,
ISSN 1583-3186G. Hristea, P. Budrugeac,Characterization ofexfoliated graphite forheavy oil sorption, Journalof Thermal Analysis and
1 indexate de Thomson Scientific (fost
Institute for Scientific Information-ISI) in
Science Citation Index Expanded, Social
Sciences Citation Index sau Arts &
Humanities Citation Index.
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 201/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008197
Calorimetry, Vol. 91(2008) 3, 817–823
G. Telipan, M. Ignat, C.Tablet, V. Parvulescu,Synthesis,characterization and gassensing properties of rutileTiO2 doped with Ptobtained by sol gelmethod , Journal ofOptoelectronics andAdvanced Materials, vol.10, No. 8 (2008),pp.2138-2141
G. Telipan, L. Paslaru-Danescu, Sensor and
Apparatus for CO2 detector with organo-siloxane supramolecular
polymer sensitive layer ,Metalurgia International,vol. Special Issues,(2008), pp. 22-28.Revista categoria A – ISICNCSIS, ThomsonScientific Master JournalList letter M, position 400
C.Hamciuc, E.Hamciuc,M.Ignat, G.Zarnescu,
Aromatic poly(etherimide)s containingtriphenylamino-cyano
groups, High Polymers,apr.2008, p. 321 - 328
E.Carpus, M.Ignat,A.Dorogan, E.Visileanu,G.Onose, Accomplishingof convergent Systems forMobile Personalizedinformation monitoring,Advanced in Science andTechnology, SmartMaterials, vol. 60,(2008), pp.95-100
M.Ignat, G.Zarnescu, TheNano andMicromanipulators Basedon Magnetic Bacterium,Advanced in Science andTechnology, MiningSmartness from Nature,vol.58 (2008), pp. 177-182
E.Carpus, M.Ignat,A.Dorogan, Sensors fortextile structure, IndustriaTextila, nr.3, 2008,pp.104-109
G. Telipan, M.Ignat,V.Cozan, Use of the
polysulfone polymer inNO x detection, Journal ofOptoelectronics andAdvanced Materials, vol.8, No. 2, pp.582-584,ISSN 1454-4164
E. Hamciuc, C. Hamciuc,M. Cazacu, M. Ignat, G.Zarnescu, Polyimide–
polydimethylsiloxanecopolymers containingnitrile groups, Journal ofEuropean Polymer,accepted 15 October2008, available online 30October 2008
S. Jipa, D.A. Mariș, W.Kappel, L.M. Gorghiu, C.Dumitrescu, Antioxidant
properties of dry extractsfrom selected Lamiaceaeherbs as studied bychemiluminescenceisothermal method ,Revista de Chimie, 59, nr.
1 (2008) p. 145 – 148S. Jipa, W. Kappel, T.Zaharescu, L. M. Gorghiu,C. Dumitrescu, Activationenergy fromthermoluminescence ofK 2B 4O7 doped with Cu and
Ag, Revista de Chimie,59, nr. 3 (2008) p. 300
S. Jipa, T. Zaharescu, W.Kappel, M. Secu, C.E.Secu, M. Lungulescu, A.
Mantsch,Thermoluminescence of
ZnF 2:Mn, Journal ofOptoelectronics andAdvanced Materials, 10,nr. 3 (2008) p. 554 – 557
S. Jipa,Chemiluminescenceapplied to air pollutantsassessment , Journal of
Optoelectronics andAdvanced Materials, 10,nr. 4 (2008) p. 762 – 772
S. Jipa, T. Zaharescu, W.Kappel, T. Setnescu, M.Lungulescu, R. Olteanu,Vegetal polyphenols asantioxidants in polymers,Journal of Optoelectronicsand Advanced Materials,10, nr. 4 (2008) p. 837 –840
A.Mihai, T. Zaharescu, S.Jipa, L.A. Silva, C. Oros,The assessment ofthermal and radiationstability of UHMWPE ,Journal of Optoelectronicsand Advanced Materials,10, nr. 4 (2008) p. 826 –829
M. Lungulescu, T.Zaharescu, S. Jipa, R.Setnescu, T. Setnescu,Chemiluminescence studyon -irradiated EPDM/IIR,Journal of Optoelectronicsand Advanced Materials,10, nr. 4 (2008) p. 834 –836
M. Secu, C. E. Secu, S.Jipa, T. Zaharescu, M.
Cutrubinis, Hightemperaturethermolumnescence ofMn2+ - doped MgF 2
phosphor for personaldosimetry, RadiationMeasurements 43 (2008)383 – 386
T. Zaharescu, S. Jipa, E.D. Popescu, W. Kappel,G. Samoilescu, Effects of χ -irradiation on PVC/mica
electrical insulation,Materiale Plastice 45, nr.2 (2008) p. 154 – 157
T. Zaharescu, S. Jipa, W.Kappel, M. Bumbac,Radiation stability of
poly(ethylenevinylacetate)stabilized with naturalextract of rosemary ,Journal of Optoelectronics
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 202/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008198
and Advanced Materials,Rapid Communications, 2,450-452 (2008)
I. Ion, W. Kappel, N.Stancu, M. Dumitrache,S. Hodorogea, Protectiianticorozive pentrumagneti sinterizati NdFeB ,Revista Romana deMateriale (RomanianJournal of Materials), vol.38, nr. 2, 2008, pag.123-129
A. Bara, P. Lungu, A. M.Bondar, Compozite pebaza de grafit acoperit cucupru pentru contacteelectrice glisante, RevistaRomana de Materiale(Romanian Journal ofMaterials), vol. 38, nr. 2,2008, pag. 130-133
R. Vasilescu-Mirea, A.Bara, A. M. Bondar, M.Iordoc, I. Iordache, M. M.Codescu, D. Raducanu, N.Stancu, D. Patroi, E.Manta, D. Cojocaru,I.Cinca, Aliaje de CoCrTisi TiAlNb acoperite cucarbon folosite pentruaplicatii biologice, Revista
Romana de Materiale(Romanian Journal ofMaterials), vol. 38, nr. 2,2008, pag. 134-142
A. Bara, A.M. Bondar, D.Patroi, R. Vasilescu-Mirea,S. Hodorogea, C. Banciu,Mesophase developmentduring thermal treatmentof pitches, Journal ofOptoelectronics andAdvanced Materials, vol.
10, nr. 4, pp. 896-899,aprilie 2008
A. Bara, A. M. Bondar, C.Banciu, R. Mirea, D.Patroi, Nanocompozitemezofazacarbonica/nanotuburi decarbon – adaos functional
pentru pastele conductive,Revista de chimie, pp.
1395-1399, vol. 12,2008
M. Grigoras, G. C.Chitanu, I. Popescu, I.M.Pelin, G.A. Rimbu,Polyaniline/Maleic AcidCopolymers Composites:Synthesis andCharacterization,MacromolecularSymposia, 263, 30–37(2008)
I. V. Branzoi, M. Iordoc,M. Codescu,Electrochemical studies onthe stability and corrosionresistance of new
zirconium-based alloys forbiomedical applications,Surf. Interface Anal.2008; 40: 167–173,ISSN: 0142-2421
F.Grigore, E.Andronescu,M.Lungu, D.Patroi,Ch.Tardei, Preparation ofmacroporous ceramicbased on beta-Ca3(PO4 )2.Preliminary results,Journal of Optoeletronicand Advanced Materials,Vol.10, Nr. 4, aprilie2008, pag. 975-977,
ISSN 1454-4164Cr.Seitan, Influenţa Sb2O3 asupra neliniarităţiivaristoarelor ceramice cu
ZnO și corelarea cumicrostructura acestora,Jurnalul Român deMateriale, 38 (2), 3-14
M. Spataru, Unele aspecteale influenţei timpului demacinare asuprasuspensiilor apoase
alumino-zirconice / Someaspects concerninginfluence of grinding timeupon alumina-zirconaqueous suspensions,
Revista Română deMateriale, 38 (1), 2008,pg. 38-44, ISSN 1583-3186
M. Spataru, Investigatiemicrostructurala asuspensiilor apoase dinalumina-zircon cu timpidiferiti de macinare ,Revista de Chimie, 59 (6),2008, pg.656-658, ISSN0034-7752
R. Vasilescu-Mirea, A.Bara, A. M. Bondar, M.Iordoc, I. Iordache, M. M.Codescu, D. Raducanu, N.Stancu, D. Patroi, E.Manta, D. Cojocaru, I.Cinca, CoCrTi and TiAlNbCarbon Coated AlloysUsed in Medical
Applications, RevistaRomana de Materiale, 38(2), pp. 134 - 143, 2008
M. Lungu, S. Gavriliu, S.Nitu, T. Canta, D. Sin, P.Budrugeac, D. Patroi, New
Ag-SnO2-MeO ecologicaladvanced materials forelectrical contacts used inelectromagneticcontactors, Journal ofOptoelectronics AndAdvanced Materials, 10(5), p. 1064 - 1068, 14May 2008, ISSN 1454-4164
E. Andronescu, S. Jinga,E. Rotiu, L. Ionescu, C.Mazilu, E. Pavel, D. Patroi,M. Davidescu, V. Vulpe,Fluorescent photosensitive
glass-ceramics – a novelmedia for optical datastorage, Journal ofOptoelectronics andAdvanced Materials,10(2), pp. 294-297, 2008
M. Crișan, A. Brăileanu,M. Răileanu, M.Zaharescu, D. Crișan, N.Drăgan, M. Anastasescu,A. Ianculescu, I. Niţoi, V.E. Marinescu, S. M.Hodorogea , Sol–Gel S-Doped TiO2 Materials forEnvironmental Protection,Journal of Non-CrystallineSolids, Volume 354,
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 203/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008199
Issues 2-9, 15 January2008, pag. 705-711
M. Răileanu, M. Crișan, D.Crișan, A. Brăileanu, N.Drăgan, M. Zaharescu, C.Stan, D. Predoi, V.Kuncser, V. E. Marinescu,S. M. Hodorogea, Fe xOy nanoparticles embedded insol–gel vitreous silica. Theeffect of the catalystnature, Journal of Non-Crystalline Solids, Volume354, Issues 2-9, 15January 2008, Pages624-631
L. Isac, A. Duta, E.Purghel, G. C. Chitanu, S.Mitrea, I. Pelin, Tailoringalumina thin film
properties usinghydrophilic/hydrophobiccopolymer additives,Physica Status. Solidi (a),Volume 205, Issue 9,September 2008
E. Badea, L. Miu, P.Budrugeac, M. Giurginca,A. Maši , N. Badea, G.Della Gatta, Study ofdeterivation of historical
parchments by various
thermal analysistechniques,complemented by SEM,FTIR, UV-VIS-NIR andunilateral NMRinvestigations, Journal ofThermal Analysis andCalorimetry, 91(1) (2008)17-27
P. Budrugeac, C. Racles,V. Cozan, M. Cazacu,Thermal and thermo-
oxidative stabilities ofsome poly(siloxane-azomethine)s, Journal ofThermal Analysis andCalorimetry, 92 (1) (2008)263-269
P. Budrugeac, Kinetic ofthe complex process ofthermo-oxidativedegradation of poly(vinylalcohol), Journal of
Thermal Analysis andCalorimetry, 92(1) (2008)291-296
C. Popescu, P. Budrugeac,F.-J. Wortmann, L. Miu,D. E. Demco, M. Baias,
Assessment of collagen-based materials that aresupports of cultural andhistorical objects, PolymerDegradation and Stability,93(5) (2008) 976-982
P. Budrugeac, L. Miu, Thesuitability of DSC methodfor damage assessmentand certification ofhistorical leathers and
parchments, Journal ofCultural Heritage, 9 (2)(2008) 146-153
P. Budrugeac, E. Segal, Application ofisoconversional andmultivariate non-linearregression methods forevaluation of themechanism and kinetic
parameters of an epoxyresin, PolymerDegradation and Stability,93 (6) (2008) 1073-1080
A. Vlad, M. Cazacu, G.
Munteanu, A. Airinei, P.Budrugeac,Polyazomethines DerivedFrom PolynuclearDihydroxyquinones andSiloxane Diamines,European PolymerJournal, 44 (2008) 2668-2677
M.Volmer, J. Neamtu,M.Avram,Magnetoresistance
sensors with magneticlayers for high sensitivitymeasurements, JOAM,vol.10, no. 1, ianuarie2008
M.Volmer, J. Neamtu,Micromagneticcharacterization of arotation sensor based onthe Planar Hall Effect,
Physica B 403, issues 2-3, pp. 350-353, 1 Feb.2008
J. Neamtu, J.Ferré, G.Georgescu, T. Malaeru.C.M. Teodorescu, Atomicstructure and magnetic
properties of cobalt doped ZnO thin films preparedby sol-gel method, aceptat la Thin SolidFilms, 2008
C. Morari, J. Pintea, J.Neamtu, I. Balan ,Electromagnetic Shields
Attenuation, RevueRoumaine des SciencesTechniques TOME 53,2008 Supplement, ISSN0035-4066 pp 123-128
C. Mateescu, Gh. Băran,C. A. Băbuţanu,Opportunities and barriersfor development of biogastechnologies in Romania, Environmental Engineeringand Management Journal,vol. 7, no. 5, September,October 2008, pp 603-607, ISSN 1582-9596
A. Ciocănea, M. Florea, N.Băran, Gh. Baran,
Experimental researchregarding viscous frictionon rotating discks, Revistade Chimie Bucuresti, vol58, nr.12, p. 1291-1294,2008
S. Jipa, T. Zaharescu, R.Setnescu, E.S. Drăgan, M.V. Dinu, Thermal andradiochemical degradationof some PAN copolymers,Material Chemistry and
Physics, 112, 612 – 618(2008)
D.A. Mariș, M. Mariș, S.Jipa, T. Zaharescu, W.Kappel, A. Mantsch, M.Lungulescu, Estimation ofthe antioxidant activity offlavonoids by isothermalchemiluminescencemethod, Journal of
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 204/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008200
Optoelectronics andAdvanced Materials,Rapid Communications, 2,669-673 (2008)
T. Zaharescu, S. Jipa, A.Mihai, P. Supaphol,Nanostructures isotactic
polypropylene – TiO2 systems, Journal ofOptoelectronics andAdvanced Materials, 10,2205-2209 (2008)
T. Zaharescu, S. Jipa, Stabilization effect on
polypyrrole in χ -irradiatedlow density polyethylene,e-Polymers, no. 167(2008)
P. V. Notingher, C.Stancu, L. M. Dumitran,
P. P. Notingher,A.Rakowska, K. Siodla,Influenţa Stării deÎmbătrânire a Sistemelorde Izolaţie AsupraCurenţilor de
Absorbţie/Resorbţie,Revue Roumaine desSciences Techniques,Tome 53, Nr. 2,Aprilie/Iunie, pp.163 –177, 2008.
G. Alecu, A. Voina, W.Kappel, C. Mateescu,Safety and healthlegislative requirementsregarding workersexposure to risks
generated byelectromagnetic fields,Revue Roumaine desSciences Techniques,Série Électrotechnique etÉnergétique, Tome 53,
2008, no. 2bis, ISSN0035-4066, Avril-Juin,pp.7-12
I. Lingvay, C. Lingvay, A.Voina, Impact of theanthropic electromagneticfields on electrochemicalreactions from thebiosphere, RevueRoumaine des SciencesTechniques, Série
Électrotechnique etÉnergétique, Tome 53,2008, no. 2bis, ISSN0035-4066, Avril-Juin,pp.85-93
I. Lingvay, A. Voina, C.Lingvay, C. Mateescu,The impact of theelectromagnetic pollutionof the environment on thecomplex build-up media,Revue Roumaine desSciences Techniques,Série Électrotechnique etÉnergétique, Tome 53,2008, no. 2bis, ISSN0035-4066, Avril-Juin,pp.95-111
C. Mateescu, G. Alecu,W. Kappel,Electromagnetic field asenvironment factoraffecting human health,Revue Roumaine desSciences Techniques,Serie Electrotechnique etEnergetique, Tome 53,pp.113-121, 2008, no.2bis, ISSN 0035-4066,Avril-Juin
G. Alecu, V. Aldica, A.Voina, S. Hodorogea, PIT
method for obtaining ofMgB 2 wires with SiC powder added , Journal ofOptoelectronics andAdvanced Materials,Vol.10, No.11, November2008, pp. 2981- 2984
T. Canta, D. Frunza, E.Szilagyi, M. Lungu, ANew Low Friction DieDesign for Equal Channel
Angular Extrusion, Key
Engineering Materials(Trans Tech Publications),Vol. 367 (2008), p. 215 –220, ISSN 1013-9826
F. Grigore, Ch. Tardei, E.Andronescu, M. Lungu, D.Patroi, Preparation ofmacroporous ceramicbased on beta –Ca3(PO4 )2. Preliminaryresults, Journal of
Optoelectronics andAdvanced Materials(JOAM), Vol. 10, No. 4,April 2008, p. 975 – 977,ISSN 1454-4164
A. Petica, S. Gavriliu, M.Lungu, N. Buruntea, C.Panzaru, Colloidal SilverSolutions with
Antimicrobial Properties,Materials Science andEngineering B, editat deElsevier BV, vol. 152,Issues 1-3, August 2008,p. 22 – 27, ISSN 0921-5107
S. Gavriliu, M. Lungu, F.Grigore, D. Donescu, M.Ghiurea, Nano/MicroSilver Powders forElectronic Materials,JOAM, Vol. 10, No. 12,Dec. 2008, p. 3247 –3250, ISSN 1454-4164
A. Bara, A. M. Bondar, I.Iordache, R. Vasilescu-Mirea, C. Banciu, D.Patroi, S. Hodorogea,Electromagnetic shielding
properties of carbonbased composites, RevueRoumaine Des Sciences
Techniques, SerieElectrotechnique EtEnergetique, pp. 13-20,vol. 53, 2008
I. Ion, C. M. Mitu, Yu.Kovalev, NanocarbonCoated Iron/CarbonComposite Materials forElectromagneticInterference Applications,Rev. Roum. Sci. Techn.–Électrotechn. et Énerg.,
2008, 53(2), pp. 55-64W. Kappel, N. Stancu, I.Ion, M. Cios, A. Cios, A.Kirilov, S. Kutuzov, A.Smirnov, Y. Kovalev.,Kuklin et al., Magneticautomated installation forYuMo spectrometer , Rev.Roum. Sci. Techn.–Électrotechn. et Énerg.,2008, 53(2), pp. 79-84
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 207/208
INCDIE ICPE-CA, Raport stiintific 2008203
electrice, EdituraPrintech, București,ISBN 978-606-521-073-8, 2008
Lingvay C., Coroziuneastructurilor din betonarmat, EdituraPrintech, București,ISBN 978-606-521-074-5, 2008
Neagu D., Procese cufascicul de electroni ,Editura Curtea Veche,2008, ISBN 978-973-1983-04-2
Tsakiris V., Sistemereprezentative de aliajemagnetic moi , EdituraPrintech, 130 pagini,2008, București, ISBN:
978-606-521-134-6
Enescu E., Lungu M.,Gavriliu S., Sasu M.,Contacte electrice,Editura Printech,2008, 178 pagini,ISBN 978-606-521-148-3
Raducanu D., Cinca I.,Nocivin A., CojocaruD., Bojin D., BranzeiM., Codescu M. M.,Manta E. etc,Materialenanostructuratebiocompatibile pentruaplicatii medicale, vol Isi II, Ed.Printech,2008, ISBN 978-606-521-002-8, ISBN 978-606-521-007-3
Rimbu G. A., Trasaturi generale ale
materialelor carbonicecompozite, EdituraPrintech, p.76, ISBN978-606-521-124-7,2008
Rimbu G. A., Materialecarbonicenanocompozite. De lateorie la aplicatie,Editura Printech,
p.139, ISBN 978-606-521-125-4, 2008
Enescu E., Compozitemagnetic moi.Consideratii teoretice,211 pagini, ISBN 978-606-521-147-6,Compozite magneticmoi. Obtinere sicaracterizare, EdituraPrintech, 2008, 147pagini, ISBN 978-606-521-149-0
Premii si medalii
internationale
Medalie de Aur la SalonulInternational de Inventii,Geneva 2008 pentru
inventia „Compozite pebaza de Fe-Cu pentrumagneti anizotropi si
procedeu de obtinere”,autori: Kappel W., RomaloD., Codescu M.M.,Stancu N., Pintea J., FilotiG., Kuncser V., ValeanuC., Tolea F., Schinteie G.
Medalie de argint laSalonul International deInventii, Geneva 2008
pentru inventia “ Procedeusi dispozitiv de echilibraredinamica cu cuplaj sisustentatie magnetica”,autori: Kappel W.,Mihaiescu M., Ilie C.,Lipcinski D., Vasile I.
Medalie de bronz laSalonul International deInventii, Geneva 2008pentru inventia“Micromotor piezoelectricrotativ” , autori: Ignat M.,Zarnescu C.
Medalie de Aur la Salonulde Inventii ARCA 2008 –Zagreb, Croatia pentruinventia “Procedeuecologic de obtinere aunor solutii coloidale deargint ”, autori: Petica A,Gavriliu St, Buruntia N.
Premiul special laInternational Invention FairKuwait 2008, Kuwait –Irak, 9 – 13.11.2008,pentru inventia „Dispozitivcu magneti permanenti
pentru tratarea magneticaa fluidelor vehiculate princonducte” , autori: Kappel
W., Mihaiescu M.Medalie de aur si argint laInternational Invention FairKuwait 2008, Kuwait –Irak, 9 – 13.11.2008,pentru inventia „Lagarmagnetic cusupraconductor ceramic”,autori: Puflea I.,Macamete E.
Medalie de aur la SalonulInternational de Inventii –EUREKA, Bruxelles, 13 –15.11.2008, pentruinventia „Nanoacopeririecologice antimicrobiene” ,autori: Gavriliu St., LunguM., Ciocanete A.
Medalie de argint laSalonul International deInventii – EUREKA,Bruxelles, 13 –15.11.2008, pentru
inventia „ Amestecuri de pulberi de argint-oxizimetalici pentru materialeconductoare si procedeude obtinere a acestora” ,autori: Gavriliu St., LunguM.,
Medalie de argint laSalonul International deInventii – EUREKA,Bruxelles, 13 –15.11.2008, pentru
inventia „Procedeu sidispozitiv de echilibraredinamica cu cuplaj sisustentatie magnetica” ,autori: Kappel W.,Mihaiescu M., Ilie C.,Lipcinski D., Vasile I.
Medalie de argint laSalonul International deInventii – EUREKA,Bruxelles, 13 –
7/18/2019 Raport stiintific 2008
http://slidepdf.com/reader/full/raport-stiintific-2008 208/208
15.11.2008, pentruinventia „Micromotor
piezoelectric rotativ” ,autori: Ignat M., ZarnescuG.
Premii si medalii
nationale
Salonul International deInventica PRO INVENTeditia a VI-a, 2008, Cluj-Napoca, România, pentrupropunere brevet, dosarOSIM nr. A/00098 din6.02.2008 - Amestecuride pulberi din argint-oxizimetalici pentru materialeconductoare și procedeud bţi t
unor solutii coloidale deargint , autori: A. Petica,S. Gavriliu, N. Buruntia
Diploma cu Medalie de Aur la a XII-a editie aSalonului International deInventii, CercetareStiintifica si Tehnologii NoiINVENTIKA 2008, 7 – 11octombrie 2008, pentruinventia Procedeu sidispozitiv de echilibraredinamica cu cuplaj sisustentatie magnetica, autori: W. Kappel, M.Mihaiescu, C. Ilie, D.Lipcinski, I. Vasile
Diploma cu Medalie de Aur la a XII-a editie a
Salonului International deInventii, CercetareStiintifica si Tehnologii NoiINVENTIKA 2008, 7 – 11octombrie 2008, pentruinventia Microzensormagnetorezistiv de rotatie, autori: J. Neamtu, M.Volmer
Placheta Excelenta inCercetare – Bucuresti,Premiul pentru cea maieficienta promovare arezultatelor cercetarii –INCDIE ICPE-CA
Placheta Excelenta inCercetare – Bucuresti,Premiul pentru entitati deinformare si transfer