Projekt:

Implantacja jonów azotu, a następnie szybka obróbka termiczna jako metoda wytwarzania warstwy azotków o wysokiej entropii na powierzchni stopów o wysokiej entropii

Kierownik projektu:

dr hab.inż. Dariusz Jarząbek

Źródło finansowania:

Narodowe Centrum Nauki

Typ projektu:

Opus

Czas trwania projektu:

15 miesięcy

Instytucja realizująca:

Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk
ul. Adolfa Pawińskiego 5b, 02-106 Warszawa, Polska

Profil kandydata:

- Dyplom licencjata lub inżyniera z inżynierii materiałowej, fizyki lub dziedzin pokrewnych

- student lub doktorant

- udokumentowane doświadczenie w wytwarzaniu i charakteryzacji cienkich warstw

- Silna motywacja do uzyskania stopnia doktora.

- zdolności i chęci prezentowania wyników swoich badań na konferencjach krajowych i międzynarodowych

- Dobra znajomość języka angielskiego

- rzetelność, kreatywność, umiejętność pracy w interdyscyplinarnej grupie badawczej

Zakres obowiązków:

- implantowanie i azotowanie stopów o wysokiej entropii

- pomiary SEM, EDS, EBSD i XRD

- analiza wyników

- pisanie publikacji naukowych

Opis projektu:

Celem tego projektu jest wytworzenie materiału, który będzie zbudowany z warstwy Ceramiki o Wysokiej Entropii uzyskanej na powierzchni Stopami o Wysokiej Entropii. Ceramika o wysokiej entropii jest nowym rodzajem materiałów o unikatowej kompozycji i strukturze, która różni się w sposób znaczący od innych dotąd znanych materiałów, a także wielkiej możliwości dostosowywania ich właściwości co należy zbadać. Materiały te charakteryzują się dużą wytrzymałością i odpornością na ścieranie. W celu osiągnięcia założonych w projekcie celów zamierzamy zbadać możliwość użycia wysoko energetycznej implantacji jonowej, poprzedzonej przez gwałtowną obróbkę termiczną. Najbardziej ryzykowną częścią tego projektu, jest założenie, że uda nam się wytworzyć ceramikę na bazie azotu przy pomocy tej metody, jednak może to przynieść bardzo duży zysk. Aby osiągnąć główny cel, zostaną zastosowane dwa podejścia. W początkowej fazie, wykorzystamy metodę “prób i błędów”. Przeprowadzimy implantację niedawno zsyntezowanego FeCrAlW0.7Ta0.7. Będziemy zmieniać zarówno włąściwości wiązki jonów, parametry temperaturowe przy jednoczesnym kontrolowaniu kompozycji i mikrostruktury substratu. Ponadto, w projekcie metodę „prób i błędów” połączymy z zaawansowanymi symulacjami termodynamicznymi CAPLHAD (Computer Coupling of Phase Diagrams) oraz DFT (Density Functional Theory w celu uzyskania narzędzia do przewidzenia teoretycznej kompozycji ceramiki o wysokiej entropii. Na koniec, ze względu na fakt istnienia ogromnej liczby możliwych kompozycji ceramiki o wysokiej entropii poza możliwościami do zrozumienia i zbadania przy użyciu obecnych metod, zaproponujemy metody eksperymentalne bazujące na wysokowydajnym przetwarzaniu z oceną składu i właściwości w nano skali, co znaczące przyspieszy charakterystykę porównawczą pojedynczych ceramik o wysokiej entropii. Zamierzamy zastosować nanoindentację, ściskanie mikro wież i nano test zrywania.

Warunki
zatrudnienia:

1)      Forma zatrudnienia: stypendium

2)      Wysokość stypendium 5000 PLN miesiąc

3)      Długość projektu stypendialnego: 15 miesięcy

Wymagane
dokumenty:

1) CV z wykazem publikacji, projektów, nagród, szkoleń itp.

2) List motywacyjny,

3) Kopia dyplomu inżyniera,

4) Podpisane oświadczenie „Wyrażam zgodę na przetwarzanie danych osobowych zawartych w mojej ofercie pracy na potrzeby niezbędne do przeprowadzenia procesu rekrutacji prowadzonego przez IPPT PAN z siedzibą w Warszawie, ul. A. Pawińskiego 5B, zgodnie z art. 13 ust. 1 i 2 rozporządzenia (UE) 2016/679 Parlamentu i Rady z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w zakresie przetwarzania danych osobowych i swobodnego przepływu tych danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46 / WE (RODO)”

Osoby do kontaktu
ws. projektu:

dr hab. inż. Dariusz Jarząbek
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Przyjmowanie
zgłoszeń do:

15.04.2024

Przewidywana data rozsztrzygnięcia
konkursu:

28.04.2024

Project:

Nitrogen ion implantation followed by rapid thermal treatment as a method for production of a layer of high-entropy nitrides on the surface of high-entropy alloys.

Project manager:

Dariusz Jarząbek, PhD

Source of founding:

National Science Centre, Poland

Project type:

Opus

Duration:

15 months

Executing institution:

Institute of Fundamental Technological Research Polish Academy of Sciences
Adolfa Pawińskiego 5b Street, 02-106 Warsaw, Poland

Candidate profile:

-          Minimum a bachelor's degree in materials engineering, physics, or related fields  

-          Student or PhD student

-          Proven experience in thin films production and characterization

-          Strong motivation to get the PhD degree.

-          capability and interest to present their investigation results in national and international conferences

-          good command of English

-          reliability, creativity, ability to work in an interdisciplinary group

Duties:

-          ion implantation and nitriding of high entropy alloys

-          measuremement with SEM, EDS, EBSD i XRD

-          analysis of the results

-          writing papers

Project description:

The main objective of this project is to produce high entropy ceramics (HECs) on the top layer of a high entropy alloy. HECs represent a totally new type of high-entropy materials that can have unique compositions and structures that differ distinctly from any other existing materials, as well as great possibilities of tailoring their properties via an extremely-large compositional engineering space. These materials are usually characterized by high mechanical strength and wear resistance. In order to achieve the main objective of the project we are going to examine the possibility of the application of the multi-energy, high fluence ion implantation followed by rapid thermal processing. The assumption that we will succeed in the creation of nitride ceramics with this method is the most risky part of the project, however, it may also provide an extremely high gain. Two approaches are going to be used in order to achieve the main project’s objective. At the initial stage we are going to use ‘trial and error’ method. We will perform implantation into recently synthetized FeCrAlW0.7Ta0.7. We will vary both ion beam properties, thermal processing parameters as well as the composition and microstructure of the substrate. Furthermore, in the project we will combine the trial-and-error method with highly advanced computer simulations based on Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry (CALPHAD) and Density Functional Theory (DFT) in order to create a tool for prediction of theoretical HECs composition. Finally, due to the fact that the number or possible HECs compositions is beyond our ability to comprehend and investigate using current methods, we propose experimental methods based on the high throughput processing with the evaluation of the composition and properties at the nanoscale, which can significantly accelerate the comparative characteristic of a single HEC. We are going to apply nanoindentation, micropillars compression and nanoscratch tests.

Conditions of employment:

1)      Form of employment: scholarship

2)      Scholarship from the project up to PLN 5,000 / month

3)      Duration of the project’s scholarship: 15 months

Documents:

1)      CV with list of publications, projects, awards, trainings, etc.

2)      Motivation letter,

3)      Copy of Engineer’s degree diploma,

4)      Statement (“I agree for processing of personal data contained in my job offer for the purposes of the recruitment process conducted by IPPT PAN with its registered office in Warsaw, u. A. Pawińskiego 5B, in accordance with art. 13 sec. 1 and 2 of Regulation (EU) 2016/679 of the Parliament and of the Council of 27 April 2016 on the protection of individuals with regard to the processin of personal data and on the free movement of such data, and repealing Directive 95/46 / EC (RODO)”)

Contact person:

Dariusz Jarząbek, PhD
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Accepting applications:

15.04.2024

Estimated date of conclusion of the competition:

28.04.2024