Konkurs MINIATURA 2 skierowany jest do osób posiadających stopień naukowy doktora, nadany w okresie do 12 lat przed rokiem wystąpienia z wnioskiem, i które wcześniej nie kierowały realizacją projektów badawczych finansowanych ze środków Narodowego Centrum Nauki.

Za fundusze uzyskane w konkursie możliwa jest realizacja takich działań naukowych jak kwerendy, staże naukowe, wyjazdy badawcze, konsultacyjne i konferencyjne, a także badania wstępne i pilotażowe. Maksymalny okres finansowania działań wynosi 12 miesięcy, natomiast wysokość budżetu może wynieść od 5000 do 50 000 złotych. Łączna kwota przeznaczona na drugą edycję konkursu MINIATURA to 20 milionów złotych.

Miło nam poinformować, że do grona laureatów konkursu MINIATURA 2 organizowanego przez Narodowe Centrum Nauki dołączył dr inż. Piotr Czaja z Instytutu Techniki. Projekt został zakwalifikowany do finansowania z listy nr 12.

tytuł projektu: „Opracowanie innowacyjnej technologii otrzymywania polikrystalicznego tytanianu bizmutowo-potasowego K_0.5Bi_0.5TiO₃ o wysokiej gęstości”
rodzaj działania naukowego: badania wstępne
przyznane środki: 40 040 złotych

Dr inż. Piotr Czaja o swoim projekcie: Mając na uwadze wytyczne Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2011/65/UE z dnia 8 czerwca 2011 roku w sprawie ograniczenia stosowania niektórych niebezpiecznych substancji (m.in. Pb, Cd, Hg, Cr⁶⁺) w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym, zostanie opracowana innowacyjna technologia otrzymywania polikrystalicznego tytanianu bizmutowo-potasowego K_0.5Bi_0.5TiO₃ (KBT). Do tej pory materiał KBT był bardzo rzadko badany, a co się z tym wiąże również w niewielkim stopniu publikowany w literaturze przedmiotu, gdyż problemy natury technologicznej tj. niska gęstość otrzymywanych próbek (poniżej 80% gęstości teoretycznej) skutecznie utrudniały lub wręcz uniemożliwiały przeprowadzenie badań jego właściwości m.in. elektrycznych. Dlatego istotnym aspektem proponowanego projektu jest opracowanie powtarzalnej technologii otrzymywania tego bezołowiowego materiału o wysokiej gęstości (powyżej 90% gęstości teoretycznej). Stąd też zostaną przeprowadzone dalsze próby technologiczne mające na celu określenie wpływu dwóch podstawowych parametrów technologicznych determinujących proces spiekania:

• czas spiekania (przy stałej temperaturze zmianie ulegać będzie czas spiekania swobodnego próbek);
• temperatura spiekania (przy stałym czasie spiekania zmianie ulegać będzie temperatura spiekania swobodnego próbek). 

Bezołowiowy związek KBT o strukturze perowskitu będzie otrzymywany z wykorzystaniem m.in. takich metod jak: spiekanie swobodne oraz sol-gel. Następnie zostanie on poddany szczegółowym badaniom: wyznaczeniu gęstości pozornej metodą Archimedesa, obrazowaniu mikrostruktury z wykorzystaniem wysokorozdzielczej skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz EDS, dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), mechanicznym (m.in. moduł Younga i Kirchoffa), dielektrycznym, impedancyjnym, ferroelektrycznym, piroelektrycznym, dylatometrycznym oraz kalorymetrycznym (DSC/TG), spektroskopii ramanowskiej oraz IR (w dalekiej i średniej podczerwieni). Opracowanie powtarzalnej innowacyjnej technologii bazowego bezołowiowego materiału tytanianu bizmutowo-potasowego K_0.5Bi_0.5TiO₃ o strukturze perowskitu umożliwi określenie wpływu szeregu czynników determinujących proces wytwarzania i pozwoli na poznanie zależności pomiędzy poszczególnymi etapami technologicznymi a otrzymaniem materiału w tym o wysokiej gęstości i wysokiej jednorodności oraz o założonych właściwościach m.in. ferroelektrycznych i relaksorowych co jest podstawą przeprowadzenia wymienionych badań podstawowych. Wykonane w ramach niniejszego projektu prace, w przyszłości ułatwią opracowanie technologii tytanianu bizmutowo-potasowego K_0.5Bi_0.5TiO₃ domieszkowanego różnego rodzaju pierwiastkami. Pozwoli to również na opracowywanie technologii otrzymywania roztworów stałych na bazie KBT, co ma kluczowe znaczenie w syntezie materiałów będących alternatywą dla związków zawierających w swoim składzie m.in. toksyczny ołów. Badania materiałów będących celem niniejszego projektu posłużą do opracowania zależności: technologia wytwarzania-mikrostruktura/struktura-właściwości ważnej dla kwestii poznawczej, a w kolejnym kroku aplikacyjnej.