Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Πολυτεχνική Σχολή
 
 
foto-header
Είστε εδώ: Αρχική σελίδα > Έρευνα > Ερευνητικά Εργαστήρια > Εργαστήριο Κεραμικών & Σύνθετων Υλικών

Εργαστήριο Κεραμικών & Σύνθετων Υλικών

URL: www.materials.uoi.gr/ccl
Τηλ.: (+30)-265100-7366, 9023
Fax: (+30)-265100-7074
Εγκαταστάσεις:   Κτήριο Ε1, Α’ όροφος, Πανεπιστημιούπολη Ιωαννίνων
Κτήριο ΤΜΕΥ, Α’ όροφος, Πανεπιστημιούπολη Ιωαννίνων
Διευθυντής: Καθηγητής Μ. Καρακασίδης

Προσωπικό
Κατευθύνσεις
Εξοπλισμός
Εκπαίδευση

Μέλη ΔΕΠ Εργαστηριακό εκπαιδευτικό προσωπικό Έμπειροι ερευνητές
  • Δρ. Κ. Βασιλόπουλος
  • Δρ. Μ. Μπαικούση
  • Δρ. Κ. Σπύρου
  • Δρ. Π. Ζυγούρη
  • Δρ. Μ.Subrati
  • Δρ. Ε. Μπάρκα
  • Δρ. Κ. Δημητριάδης
Άλλο ερευνητικό δυναμικό (μεταπτυχιακοί ερευνητές)
  • Ν. Χαλμπές , MSc (ΥΔ)
  • Ε. Θώμου, MSc (ΥΔ)
  • Ν. Καρούτα, MSc (ΥΔ)
  • Θ. Γιούσης, MSc (ΥΔ)
  • Β. Σακαβίτση, MSc (ΥΔ)
  • Χ. Γιώτη, MSc (ΥΔ)
  • Γ. Ασημακόπουλος, MSc (ΥΔ)
  • Σ. Γκιουζέλ, MSc (ΥΔ)
  • Α. Δημητράκου, MSc (ΥΔ)
  • Α. Ασβεστάς (ΥΔ)
  • Σ. Παπαγιάννης (ΥΔ)
  • Α. Σπύρου (ΥΔ)
  • B. Παπαπέτρου (ΔΜΣ)
  • Ε. Γιαννιώτη (ΔΜΣ)
  • Γ. Κωστάκης (ΔΜΣ)
  • Φ. Ευαγγέλου (ΔΜΣ)
  • Δ. Μπαμπατσούλης (ΔΔΣ)
  • Σπ. Μαρτίνι (ΔΜΣ)
  • Γ. Κατσουλίδης (ΔΜΣ)

Ερευνητικές κατευθύνσεις
  • Σύνθεση κεραμικών υλικών Ανάπτυξη κεραμικών υλικών που εμπίπτουν σε διάφορες κατηγορίες, όπως είναι τα παραδοσιακά κεραμικά, τα προηγμένα κεραμικά, οι ύαλοι οξειδίων, τα βιοκεραμικά, τα υαλοκεραμικά, μέσω συμβατικών μεθόδων, όπως είναι η έψηση σε υψηλές θερμοκρασίες ενός ήδη μορφοποιημένου σώματος, η ψύξη τηγμάτων κατάλληλης στοιχειομετρίας από υψηλές θερμοκρασίες, χρήση χημείας sol-gel, θερμική επεξεργασία άμορφων στερεών κλπ. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στα τεχνολογικά υλικά όπως είναι οι ιοντικοί κεραμικοί αγωγοί, τα βιοκεραμικά μαγνητικά και ηλεκτρονικά κεραμικά.
  • Τροποποίηση κεραμικών πρώτων υλών για την ανάπτυξη νέων σύνθετων και υβριδικών υλικών Χημική τροποποίηση κεραμικών πρώτων υλών, όπως φυλλόμορφων αργίλων, τσιμέντων, πορωδών μητρών με στόχο να κατασκευαστούν σύνθετα και υβριδικά υλικά υψηλής προστιθέμενης αξίας. Ανάπτυξη σύνθετων υλικών κεραμικού/πολυμερούς ή κεραμικού/κεραμικού, υβριδικά ανόργανα/οργανικά, πορώδη/μαγνητικά με βελτιωμένες ιδιότητες για νέες τεχνολογικές και περιβαλλοντικές εφαρμογές. Μελέτη της αλληλεπίδρασης φωτός και ύλης στο μικροσκοπικό επίπεδο και διατάξεων υλικών που αλληλεπιδρούν ισχυρά με το φως.
  • Σχεδιασμός και ανάπτυξη νανοκεραμικών και ναοδομημένων σύνθετων υλικών ελεγχόμενης μορφολογίας Ανάπτυξη και εφαρμογή κεραμικών ή σύνθετων υλικών σε ποικιλία μορφολογιών, όπως κοκκόμορφα, συμπαγή, νανοπορώδη, επιστρώσεις, ίνες και λεπτά υμένια. Τα υλικά αυτά χρησιμοποιούνται ως επιλεκτικοί ροφητές, καταλύτες, μέσα ενισχύσεως, τροποποιητές ιδιοτήτων διαφόρων υποστρωμάτων κλπ. Οι μέθοδοι ανάπτυξης περιλαμβάνουν χημεία στερεάς κατάστασης, μοριακή μηχανική με χρήση εκμαγείων, υδροθερμικές μεθόδους εναπόθεσης διαλυμάτων πρόδρομων ενώσεων , επιφανειακές εναποθέσεις (Langmuir-Blodgett μονοστοιβάδων), αντιδράσεις ελεγχόμενης ατμόσφαιρας, θερμοσυμπίεση-συγκόλληση κόνεων κλπ.
  • Μηχανική Διεργασιών των Υλικών Ανάλυση, σχεδιασμός και ανάπτυξη διεργασιών παραγωγής, επεξεργασίας και τροποποίησης των υλικών. Εργαστηριακή μελέτη των παραμέτρων που επηρεάζουν μια διεργασία και μοντελοποίηση αυτών. Μελέτη βελτιστοποίησης συνθηκών λειτουργίας πολυπαραμετρικών διεργασιών. Κινητικές μελέτες αντιδράσεων σε εργαστηριακή κλίμακα. Κλιμάκωση μεγέθους. Σχεδιασμός συστημάτων παραγωγής υλικών. Ανάπτυξη συστημάτων χημικών αντιδραστήρων ή/και μονάδων φυσικών διεργασιών για την παραγωγή υλικών ή/και ενέργειας τόσο σε εργαστηριακή όσο και σε πιλοτική κλίμακα.
  • Μελέτη δομής σε ατομικό επίπεδο και σχεδιασμός μικροδομής κεραμικών & σύνθετων υλικών Μελέτη ατομικής δομής κεραμικών και σύνθετων υλικών και συσχέτιση δομής με τις ιδιότητες ώστε να γίνει ο σχεδιασμός νέων υλικών με βελτιωμένες ιδιότητες. Οι αναλυτικές τεχνικές περιλαμβάνουν περίθλαση ακτίνων-Χ, δονητική φασματοσκοπία (Raman και υπερύθρου), μικροσκοπία ατομικής δύναμης και ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) όπως επίσης και προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής (MD).
  • Μελέτη φυσικοχημικών ιδιοτήτων και διεργασιών που λαμβάνουν χώρα κατά την παρασκευή των υλικών Μελέτες πυκνότητας, ιξώδους, ειδικής επιφάνειας (ποροσιμετρία αερίων και υδραργύρου), ροφητικής και κατιοανταλλακτικής ικανότητας υλικών με διάφορες μορφολογίες με τη χρήση διαφόρων μεθόδων, μεταβολές φάσεων κατά τη θερμική τους επεξεργασία με μεθόδους φασματοσκοπικές (micro-Raman), θερμικής ανάλυσης (θερμιδομετρία σάρωσης, θερμοβαρυμετρική ανάλυση) και μικροσκοπίας (οπτική μικροσκοπία σάρωσης και ατομικής δύναμης).
  • Μελέτη και τροποποίηση μηχανικών και οπτικών ιδιοτήτων Μελέτη μηχανικών ιδιοτήτων κεραμικών και σύνθετων υλικών με χρήση συμβατικών μεθόδων (μετρήσεις εφελκυσμού, κάμψης, θλίψης, σκληρομέτρησης), αλλά και νέων φασματοσκοπικών μεθόδων (micro-Raman). Μελέτη οπτικών ιδιοτήτων (διαπερατότητα, απορρόφηση, φθορισμός, κατοπτρική ή διάχυτη ανακλαστικότητα, δείκτης διάθλασης, διηλεκτρική σταθερά) σε μια ευρεία περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος από το υπεριώδες έως το άπω υπέρυθρο.
  • Χαρακτηρισμός υλικών με φασματοσκοπία ακτίνων-Χ Χαρακτηρισμός υλικών με φασματοσκοπίες εκπομπής ακτίνων-Χ (XES). Ποιοτική και ποσοτική στοιχειακή ανάλυση ύλης και υλικών με φασματοσκοπία φθορισμού ακτίνων-Χ (XRF) και φασματοσκοπία ακτίνων-Χ επαγόμενη με ηλεκτρόνια (EIXE). Εφαρμογή μικρο-φθορισμού ακτίνων-Χ (μ-XRF) για τον τρισδιάστατο χαρακτηρισμό επιστρώσεων με πάχη στην κλίμακα από nm έως μm. Μακροσκοπική σαρωτική φασματοσκοπία φθορισμού ακτίνων-Χ (MA-XRF) για δισδιάστατη χωρική στοιχειακή χαρτογράφηση. Φορητή φασματοσκοπία φθορισμού (HHXRF) για την in-situ μη-καταστροφική στοιχειακή ανάλυση (αρχαιομετρία, πολιτιστική κληρονομιά, περιβάλλον). Φασματοσκοπία φθορισμού ολικής ανάκλασης για προσδιορισμό ιχνοστοιχείων (TXRF). Φασματοσκοπία υψηλής διακριτικής ικανότητας με τη χρήση κρυσταλλικών φασματοσκοπίων (WD-XRF) για στοιχειακή ανάλυση και χημικό χαρακτηρισμό. Μελέτη εξωτικών ατόμων και μορίων με φασματοσκοπία υψηλής διακριτικής ικανότητας.

Εξοπλισμός
  • Χημικά εργαστήρια πλήρως εξοπλισμένα για τη σύνθεση των υλικών και την παρασκευή δοκιμίων για μετρήσεις. Συγκεκριμένα, εκτός της βασικής υποδομής για τη χημική σύνθεση, διατίθενται γραμμές κενού, pH-μετρα, glove-box, επωαστήρες, θερμοστατούμενα cells, φυγόκεντροι, συσκευές spin- και dip-coating, πλανητικός μύλος, συσκευή Langmuir-Blodgett KSV-2000 με ρομποτικό βραχίονα, αυτόκλειστα (υδροθερμική σύνθεση), συσκευή αντίδρασης με αναρροή με μικροκύματα και περιστροφικός εξατμιστήρας)
  • Εργαστήριο υψηλών θερμοκρασιών Κλίβανοι σωληνωτοί & θαλάμου (5) (Termolab, Thermoline, Carbolite, Abertherm ,Thermansys etc. Θερμοκρασίες έως 1750 oC Κλίβανος φορτιζόμενος από τον πυθμένα (1700oC) Γραφιτικός κλίβανος θερμής συμπίεσης υψηλής θερμοκρασίας μονοαξονική συμπίεση (10kN 2000oC) Κλίβανος μικροκυμάτων θερμοκρασίες έως 1200 oC Σύστημα σύνθεσης με μικροκύματα (έως 300°C και πίεση έως 199 bar) Σύστημα twin-roller για την υπερταχεία ψύξη τηγμάτων Συσκευή CCVD, (Ψηφιακά ροόμετρα, έως 1000 oC, διάφορα αέρια)
  • Εξοπλισμός Εργαστηρίου Δομικής και Μορφολογικής Ανάλυσης Υλικών Φασματόμετρο micro-Raman (Renishaw 1000, πηγή laser 532 nm, 200 mW και οπτικό μικροσκόπιο) Σύστημα φασματομέτρου FT-IR με ενσωματωμένο σύστημα Raman ( FTIR/FT-Raman JASCO -6300 με RFT-6000, πηγή laser 1064 nm, 700 mW και οπτικό μικροσκόπιο) Φασματόμετρο FT-IR με μικροσκόπιο υπερύθρου (FT-IR, JASCO IRT-5000). Φασματόμετρα FT-IR (GX Shimadzu 4000, και IRAffinity-1: μετρήσεις διαπερατότητας, απορρόφησης, κατοπτρικής ανάκλασης, διαχεόμενης ανάκλασης με δυνατότητα από RT - 900 oC) Φασματοφωτόμετρο UV-Vis (Shimadzu 1200PC, δυνατότητες μέτρησης σε στερεά (ανάκλαση ή απορρόφηση) ή υγρά). Μικροσκόπιο AFM, Bruker (Veeco) Multimode/Nanoscope 3D
  • Εξοπλισμός Εργαστηρίου Θερμικής Ανάλυσης και Ποροσιμετρίας Θερμοζυγός TGA-DTA (Perkin-Elmer, δυνατότητες μέτρησης από RT-1500oC). Σύστημα θερμικής ανάλυσης TGA-DTA-TMA (SETSYS Evolution-SETARAM (RT to 1500oC) Συστήματα μέτρησης ειδικής επιφάνειας ΒΕΤ (Sorptomatic 1990 Thermofinnigan και Autosorb iQ Quantachrome με δυνατότητα μετρήσεων και σε μικροπορώδη υλικά) Ποροσίμετρο υδραργύρου Quantachrome PoreMaster PM33GT-13 (μεσο και μακρο-πορώδη) Σύστημα αναλυτής προσρόφησης αερίων σε υψηλή πίεση (Quantachrome Sorb HP1, High Pressure Gas Sorption Analyzer) Συσκευή μέτρησης θερμικής αγωγιμότητας (C-Therm, TCi Thermal Conductivity Analyzer)
  • Εξοπλισμός Εργαστηρίου Μηχανικής Συμπεριφοράς Υλικών Εφελκυσιόμετρο (Shimadzu, AGS-H, 1000 Ν) Συσκευή κοπής δοκιμίων (Zwick, 2 μαχαίρια διαφορετικών διαστάσεων) Εξωθητής και εξοπλισμός θερμής συμπίεσης (εξώθηση μονής βίδας, θερμαινόμενες πλάκες, Υδραυλική πρέσα (Specac, ελεγχόμενη θερμοκρασία εφαρμογής έως 300οC), ικανότητα φόρτισης έως 15 τόνοι )
  • Εξοπλισμός εργαστηρίου φασματοσκοπίας φθορισμού ακτίνων-Χ Φασματοσκόπιο μικρο-φθορισμού ακτίνων-Χ (Μ1-Μistral, Bruker) Φορητό φασματοσκόπιο φθορισμού ακτίνων-Χ (Tracer 5i, Bruker) Φασματοσκόπιο φθορισμού ακτίνων-Χ διασκεδασμού μήκους κύματος (S4-Explorer, Bruker)

Υποστήριξη φοιτητικών και μεταπτυχιακών εργαστηρίων
  • Εργαστήρια Γενικής και Ανόργανης Χημείας
  • Εργαστήρια Υλικών Ι
  • Εργαστήρια Υλικών ΙΙ
  • Εργαστήρια Φυσικοχημείας
  • Εργαστήρια Τεχνικών Χαρακτηρισμού Υλικών
  • Τεχνικές Χαρακτηρισμού Υλικών-Αναλυτικές Τεχνικές-ΙΙ (μεταπτυχιακά μαθήματα)