MPŠ
MPŠ MP&Scaron MP&Scaron MP&Scaron Avtorji

Mednarodna
podiplomska šola
Jožefa Stefana

Jamova 39
SI-1000 Ljubljana
Slovenija

Tel: (01) 477 31 00
Faks: (01) 477 31 10
E-pošta: info@mps.si

Išči

Opis predmeta

Napredne obdelave materialov

Programi:

Nanoznanosti in nanotehnologije, 3. stopnja
Ekotehnologije, 3. stopnja

Sodelavci:

prof. dr. Uroš Cvelbar
prof. dr. Miran Mozetič

Cilji:

Študentje pri predmetu pridobijo vpogled v napredne obdelave materialov, ki temeljijo predvsem na uporabi termodinamsko neravnovesnih stanj plinov oz. plazemskih obdelavah. Te obdelave so namreč ekološko neoporečne, omogočajo pa spremembe ali sinteze materialov na atomarnem nivoju gradnik-po-gradnik. Med procesnimi plazmami so se uveljavile predvsem nizkotlačne in atmosferske plazme, ki so primerne tudi za široko industrijsko uporabo. Pri predmetu študenti spoznajo osnovne interakcije plazme z materiali in procese, ki vodijo do njihove aktivacije, selektivnega jedkanja, hladnega upepeljevanja, nanostrukturiranja ali sinteze novih materialov. Spoznajo tudi plazemske procese za razgradnje toksičnih substanc in materialov ter dekontaminacije površin. Predavanja vsebujejo tudi prikaz nekaterih tehnoloških rešitev v industriji, kar omogoča študentom kritično oceno uporabnosti novih procesnih tehnologij za materiale v praksi.

Vsebina:

• Pregled procesnih plazem
• Nizkotlačne vs. atmosferske plazme
• Uporaba plazem v industrijskih procesih za obdelavo materialov.
• Plazemska aktivacija površin
• Selektivno plazemsko jedkanje materialov
• Nano-strukturiranje površin
• Plazemska sinteza (nano)materialov
• Hladno upepeljevanje
• Razgradnja toksičnih materialov
• Dekontaminacija površin
• Nanosi na nanomaterialov na površine
• Študije primerov uporabe (Polimerni kompoziti in tehnologije za njihovo obdelavo, ipd.)

Temeljna literatura in viri:

• F.F. Chen, J.P. Chang: Lecture Notes on Principles of Plasma Processing, Springer, 2013.
• M.A. Lieberman, A.J. Lichtenberg: Principles of Plasma Discharges and Material Processing, John Wiley and Sons, 2005.
• M. Sankaran (ed): Plasma Processing of Nanomaterials, CRC, 2011.
• H. Rauscher, M. Perucca, G. Buyle (ed): Plasma Technologies for Hyperfunctional Surfaces: Food, Biomedical and Textile Applications, Wiley-VCH, 2010.
• J. Friedrich: The Plasma Chemistry of Polymer Surfaces: Advanced Techniques for Surface Design, Wiley, 2012.
• R. Roth: Industrial Plasma Engineering, vol.2, IOP Publishing, 2001.
• A.W. Adamson, A.P. Gast: Physical Chemistry of Surfaces, John Wiley and Sons, 1997.
• A. Grill: Cold Plasma in Material Fabrication, IEEE Press, Piscataway NJ, 1993.

Izbrane reference nosilca:

• U. Cvelbar, M. Mozetič. Method for improving the electrical connection properties of the surface of a product made from a polymer-matrix composite, mednarodni patent EP 1828434 (B1), European Patent Office, 2008.
• M. Mozetič, U. Cvelbar. Plasma treatment for purifying copper or nickel, mednarodni patent EP 1620581 (B1), European Patent Office, 2007.
• M. Mozetič, A. Vesel, U. Cvelbar. Method and device for local functionalization of polymer materials, mednarodni patent WO 2006130122, 2006.
• U. Cvelbar. Treatment of polymer-graphite composite surface with oxygen plasma, Ph.D. thesis, 2004.
• U. Cvelbar, M.K. Sunkara. Large-scale, plasma-assisted growth of nanowires. Poglavje v knjigi: R.M. Sankaran (ur.), Plasma processing of nanomaterials, (Nanomaterials and their applications). CRC Press, 2012, str. 109-146.
• U. Cvelbar, S. Pejovnik, M. Mozetič, A. Zalar. Increased surface roughness by oxygen plasma treatment of graphite/polymer composite, Appl. surf. sci., 2003, vol. 210, str. 255-261.
• U. Cvelbar, M. Mozetič, M. Klanjšek-Gunde. Selective oxygen plasma etching of coatings. IEEE trans. plasma sci., 2005, vol. 33, no. 2, str. 236-237.
• I. Junkar, U. Cvelbar, A. Vesel, N. Hauptmanm M. Mozetič. The role of crystallinity on polymer interaction with oxygen plasma. Plasma process. poly., 2009, vol. 6, no. 10, str. 667-675.
• U. Cvelbar et al. Oxygen plasma functionalization of poly(p-phenilene sulphide). Appl. surf. sci., 2007, vol. 253, str. 8669-8673.
• X. Deng et al. Engineering of composite organosilicon thin films with embedded silver nanoparticles via atmospheric pressure plasma process for antibacterial activity. Plasma process. poly., 2014, vol. 11, no. 10, str. 921-930
• M. Mozetič, U. Cvelbar. A method for the rapid synthesis of large quantities of metal oxide nanowires at low temperatures. Adv. mater. (Weinh.), 2005, vol. 17, str. 2138-2142.
• K. Ostrikov, I. Levchenko, U. Cvelbar, M.K. Sunkara, M. Mozetič. From nucleation to nanowires : a single-step process in reactive plasmas. Nanoscale, 2010, vol. 2, no. 10, str. 2012-2027.
• U. Cvelbar. Towards large-scale plasma-assisted synthesis of nanowires. J. phys. D: Applied physics, 2011, vol. 44, str. 174014.

Načini preverjanja znanja:

Seminar in ustni izpit, v katerem kandidat dokaže poznavanje in razumevanje temeljnih vsebin predmeta in predstavi njihovo vključevanje v svoj raziskovalni projekt pred komisijo, ki jo sestavljata nosilec predmeta ter mentor podiplomca.

Obveznosti študentov:

Seminar in ustni izpit, v katerem kandidat dokaže poznavanje in razumevanje temeljnih vsebin predmeta in predstavi njihovo vključevanje v svoj raziskovalni projekt pred komisijo, ki jo sestavljata nosilec predmeta ter mentor podiplomca.

Zunanje povezave: