INORGANIC MATERIALS

ico anorganicke materialyInorganic materials

 

pece

Inorganic non-metallic materials represent the largest volume of man-made materials; a typical example is e.g. the Portland cement with world-wide annual production of 3.5 billion (milliard) tons. They include mainly building materials such as concrete, binders, ceramics, glass, refractory materials for industrial high-temperature units, functional ceramic materials for electrotechnics (from insulating to superconductive, magnetic etc.). The Laboratory of Inorganic Materials focuses on research and development of selected inorganic materials and cooperates with more than 20 companies in the given field.

Cooperation with Industry

Contractual applied research – Economic cooperation

One of the well-established and effective ways of cooperation with the industry is contractual research – a private company's commission for carrying out specific, previously authorised experiments, methods and consultations often leading to improving, fixing or optimizing the given technology.

Applied research for innovations – innovation vouchers, GACR, TACR, OP PIK and others

More extensive projects are better implemented by means of aid schemes in which case our centre usually assumes the role of co-investigator or supplier.

We cooperate with dozens of both Czech and foreign companies, some of which are listed below.

List of collaborating companies

  • Producers and processors of inorganic adhesives:
    CEMMAC a.s., Českomoravský cement a.s., Cement Hranice a.s., LB Cemix a.s., Carmeuse Czech Republic s.r.o., Vápenka Vitošov s.r.o.,
  • Producers of building materials:
    Heluz cihlářský průmysl s.r.o., XELLA CZ s.r.o., ŽPSV a.s., Saint-Gobain Construction Products CZ a.s. divize Isover,
  • Mineral processing:
    Sedlecký kaolin a.s., CAB minerals, s.r.o., Kalcit s.r.o.
  • Producers of inorganic secondary raw materials:
    ČEZ Energetické produkty s.r.o., Slévárna Kuřim a.s.
  • Producers of technical and engineering ceramics:
    EPCOS s.r.o., Pyrotek CZ s.r.o., Urdiamant s.r.o., LANIK s.r.o., Pramet Tools s.r.o., SHM s.r.o.
  • Producers and consumers of refractory materials:
    P-D Refractories CZ a.s., Unipetrol RPA s.r.o.
  • Operators of inorganic technologies:
    Precheza a.s., Fosfa a.s., Vodní sklo a.s.

SCIENCE AND RESEARCH

The scientific research activities of the Laboratory of Inorganic Materials can be divided into two specialist fields – inorganic adhesives and ceramic materials. When working on research projects, we also involve students – usually in the form of bachelor's, diploma and dissertation theses.

The research activities concerning inorganic adhesives centre on the following issues:

  • technological development, increasing energy efficiency and decreasing environmental impact of the production of adhesives/binders – Portland, low-energy and special cements, non-hydraulic and hydraulic lime and sulphate adhesives,
  • increasing utility parameters of inorganic binder-based materials – concretes (self-consolidating, high-performance, high-tensile, cellular…), aerated concretes, plasters, special mortars/binders (floor levelling compounds, adhesives…),
  • research and development of cement-free binders – geopolymers,
  • development of new generation of inorganic binders with plastics-like properties – MDF composites,
  • utilisation of secondary products of chemical, metallurgical and energy industry for preparation of inorganic binders and materials which would help lower the environmental impact of these industries.

The research activities in the field of ceramic materials centre on the following issues and systems:

  • technical and structural ceramics – intensification of production processes, adjustments of firing curves in order to achieve the desired properties, processes of separation of moulding additives, phase and structural changes during thermal processing…,
  • electrotechnical ceramics – adjustments of firing curves in order to achieve desired properties, phase and structural changes during thermal processing…,
  • non-oxide ceramics – intensification of production processes, phase and structural changes during thermal processing…,
  • refractory materials (dense, insulating, monolithic refractory materials…) – testing properties and resistance of refractory materials, consultations concerning the selection of said materials, assessing condition of lining and analysing causes of material failure,
  • ceramic materials – testing properties and analysing composition of raw ceramic materials (clay, plastic soils, aggregates, flux materials…),
  • special ceramic technologies – the sol-gel process, bioceramics…,
  • utilization of secondary raw materials in ceramic technology.

RESEARCH TEAM

prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc.

prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc.

odborný garant programu
(scientific advisor)


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 368

Ing. Tomáš Opravil, Ph.D.

Ing. Tomáš Opravil, Ph.D.

ředitel centra
(head of the centre)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 423

Ing. Eva Bartoníčková, Ph.D.

Ing. Eva Bartoníčková, Ph.D.

vedoucí laboratoře
(head of laboratory)


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 366

doc. Ing. František Šoukal, Ph.D.

doc. Ing. František Šoukal, Ph.D.

výzkumník
(senior researcher)


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 492

doc. Ing. Petr Ptáček, Ph.D.

doc. Ing. Petr Ptáček, Ph.D.

výzkumník
( senior researcher)


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 389

doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.

doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.

výzkumník
(senior researcher)


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 454

Další pracovníci / Other coworkers

PROF. DR. ING. MARTIN PALOU

PROF. DR. ING. MARTIN PALOU

výzkumník
(senior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 459

ING. JAROMÍR POŘÍZKA, PH.D.

ING. JAROMÍR POŘÍZKA, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 776 009 591

ING. PAVEL ŠILER, PH.D.

ING. PAVEL ŠILER, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 459

ING. JAN KOPLÍK, PH.D.

ING. JAN KOPLÍK, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 366

ING. JIŘÍ MÁSILKO, PH.D.

ING. JIŘÍ MÁSILKO, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 366

ING. JIŘÍ ŠVEC, PH.D.

ING. JIŘÍ ŠVEC, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 422

ING. TOMÁŠ SOLNÝ, PH.D.

ING. TOMÁŠ SOLNÝ, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

ING. RADOSLAV NOVOTNÝ, PH.D.

ING. RADOSLAV NOVOTNÝ, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

ING. VLASTIMIL BÍLEK, PH.D.

ING. VLASTIMIL BÍLEK, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 422

ING. EVA ŠTĚPÁNKOVÁ, PH.D.

ING. EVA ŠTĚPÁNKOVÁ, PH.D.

výzkumník
(junior researcher)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 366

INSTRUMENTAL EQUIPMENT OF THE LABORATORY

The laboratory has facilities for advanced structural, chemical, thermal and physico-mechanical analysis. It allows nano-scopic observation of all types of solid materials with the possibility of elemental microanalysis or mapping and diffraction of backscattered electrons. The facility allows also to observe chemical, phase and mass changes of materials during heating up to 2400 ° C and to test samples destructively and non-destructively.

It also offers the possibility of preparing samples of materials, preservation of these samples under standard conditions as are wet and water storage. It also allows the subsequent modification of their surfaces by ion beam polishing.

  • PREPARATION AND PROCESSING OF INORGANIC INSURERS

    • Homogenizing and mixing equipment
    • Electric chamber furnaces up to 1800 ° C
    • Vacuum oven with controlled atmosphere and gas analysis up to 1700 ° C
    • Crushing, grinding and sorting system
    • Mineralization of materials - microwave and alkali melting
    • Climatic chambers
    • Twin-roll mixer
    • Single screw extruder
  • CHEMICAL ANALYSIS

    • X-ray photoelectron spectrometer
    • X-ray fluorescence spectrometer
    • X-ray diffractometer
    • Raman microscope
    • Combustion analyzer C, S
    • Optical emission spectrometer with inductively coupled plasma
    • Ion Chromatograph

    RENTGENOVÝ FOTOELEKTRONOVÝ SPEKTROMETR
    RENTGENOVÝ FLUORESCENČNÍ SPEKTROMETR - XENEMETRICS EX-6600 SSD
    RAMANSKÁ MIKROSKOPIE
    • RENTGENOVÝ FOTOELEKTRONOVÝ SPEKTROMETR
    • RENTGENOVÝ FLUORESCENČNÍ SPEKTROMETR - XENEMETRICS EX-6600 SSD
    • RAMANSKÁ MIKROSKOPIE
    • RENTGENOVÝ FOTOELEKTRONOVÝ SPEKTROMETR

      POPIS

      • Rentgenový fotoelektronový spektrometr s AlKα monochromatickým zdrojem
      • Možnost 2D paralelního zobrazovacího modu pro chemické mapování povrchů s rozlišením <3 μm
      • Možnost nastavení proměnné velikosti spotu již od 15 μm
      • Možnost hloubkového profilování vzorků pomocí iontového děla
      • Plně automatický manipulátor vzorku umožňující pohyb v pěti osách
      • Automatický kompenzátor náboje

      VYUŽITÍ

      • Kvalitativní a kvantitativní prvková analýza horních 10 nm povrchu materiálu
      • Vysoká citlivost umožňující stanovit všechny prvky (kromě H a He) o koncentracích > 0,1 at. %
      • Stanovení chemického i elektronového stavu každého prvku
      • Stanovení empirických vzorců čistých látek
      • Možnost detekce kontaminace povrchu
      • Destruktivní prvkové profilování vzorků do hloubky několik stovek nanometrů při využití iontového odprašování
      • Nedestruktivní prvkový profil do hloubky 10 nm
      • Obory využívající XPS: silikátová chemie, keramika, koroze, elektronika, metalurgie, biotechnologie, katalýza, technologie polymerů, geologie

      ROK INSTALACE

      • 2012
    • RENTGENOVÝ FLUORESCENČNÍ SPEKTROMETR - XENEMETRICS EX-6600 SSD

      POPIS

      • Energodisperzní rentgenový spektrometr
      • Sekundární polarizační filtry
      • Sekundární terčíky pro citlivější analýzu
      • SDD detektor s rozlišením 136 eV na 5,9 keV
      • Bezstandardní analýza (FP)

      VYUŽITÍ

      • Prvková kvalitativní a kvantitativní analýza v rozsahu F až U
      • Analýza pevných látek, prášků, gelů i kapalin
      • Citlivost měření je v řádu jednotek ppm

      ROK INSTALACE

      • 2010
    • RAMANSKÁ MIKROSKOPIE

      POPIS

      • Jedná se o unikátní multifunkční mikroskop s velmi širokými možnostmi, sloužící k pozorování struktury materiálů (jak kapalných, tak pevných) a tvorbě jejich chemických map. Díky samostatnému kanálu s optimalizovaným detektorem je možnost snímání a tvorby map povrchů ve 2D a 3D zobrazení pomocí Laserové konfokální reflexní mikroskopie.
      • Mikroskop nabízí velmi vysoké prostorové rozlišení (200 nm laterární a 500 nm v ose Z) i spektrální, vzhledem k zabudované Echelle mřížce. Jsme schopni měřit nejen Ramanský roptyl, ale i luminiscenci v plně konfokálním režimu. Laserovou konfokální reflexní mikroskopií jsme schopni rychle získat 3D obrázek povrchu a následně korelovat s 3D obrázky naměřených Ramanských či luminiscenčních spekter a tvořit zmíněné chemické mapy.
      • Systém je opatřený taktéž mikroskopickým zahřívacím stolkem Linkam pro ohřev od pokojové teploty do 1500 °C pro pozorování struktury materiálů při teplotní zátěži

      STĚŽEJNÍ PARAMETRY

      • 3D Ramanova i luminiscenční mikroskopie + Simultánní záznam 3D laserová mikroskopie.
      • Unikátní prostorové rozlišení lepší jak 200 nm v ose x, y a 500 nm v ose z.
      • Rychlý optický sken map až do 4000 × 4000 bodů.
      • Mechanické skenování velkých vzorků.
      • Pozorování struktury při teplotní zátěži do 1500 °C.

      PŘÍSTROJ

      • Nanofinder S, společnost Solar TII

      VYUŽITÍ

      • Pozorování kapalných i pevných vzorků
      • Chemická analýza
      • Identifikace plynných produktů termického rozkladu organických i anorganických látek

      VÝČET PRŮMYSLOVÝCH OBORŮ, KAM JE ZPRAVIDLA NABÍDKA SMĚROVÁNA

      • Průmyslová výroba i výzkum anorganických i organických materiálů.

      Kontakty na dojednání spolupráce

      • ING. EVA BARTONÍČKOVÁ, PH.D.
      • This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., +420 54114 9366
    • RENTGENOVÝ FOTOELEKTRONOVÝ SPEKTROMETR
    • RENTGENOVÝ FLUORESCENČNÍ SPEKTROMETR - XENEMETRICS EX-6600 SSD
    • RAMANSKÁ MIKROSKOPIE

  • STRUCTURAL ANALYSIS

    • FEG Scanning Electron Microscope with WDS, EDS, EBSD
    • Environmental scanning electron microscope with EDS
    • Inverted light microscope
    • Stereomicroscope

    INVERTOVANÝ SVĚTELNÝ MIKROSKOP - ZEISS AXIO OBSERVER
    • INVERTOVANÝ SVĚTELNÝ MIKROSKOP - ZEISS AXIO OBSERVER
    • INVERTOVANÝ SVĚTELNÝ MIKROSKOP - ZEISS AXIO OBSERVER

      POPIS

      • Invertovaný světelný mikroskop pro pozorování v odraženém a procházejícím světle
      • Planapochromatické objektivy 5x – 100x vč. imerzního objektivu
      • Plně automatický systém stolku a optiky
      • Modul pro korelativní mikroskopii (propojení se SEM)

      VYUŽITÍ

      • Pozorování pevných vzorků, prášků a kapalin v odraženém i procházejícím světle
      • Zvětšení 50x – 2500x
      • Umožňuje nasnímání vzorku a následné plně automatické nasnímání stejných míst v elektronovém mikroskopu

      ROK INSTALACE

      • 2011
    • INVERTOVANÝ SVĚTELNÝ MIKROSKOP - ZEISS AXIO OBSERVER

  • THERMAL ANALYSIS

    • TDA / TMA / TGA / DTA / DSC
    • TG-DTA-EGA (FTIR / MS)
    • a hot microscope
    • Isothermal calorimeter

    TDA/TMA/TGA/DTA/DSC - SETARAM SETSYS EVO 24
    SIMULTÁNNÍ TERMOGRAVIMETRKÁ, DIFERENČNÍ TERMICKÁ A EFLUENČNÍ PLYNOVÁ ANALÝZA TG-DTA-EGA - TA INSTRUMENTS Q600 + THERMO NICOLET IS10
    • TDA/TMA/TGA/DTA/DSC - SETARAM SETSYS EVO 24
    • SIMULTÁNNÍ TERMOGRAVIMETRKÁ, DIFERENČNÍ TERMICKÁ A EFLUENČNÍ PLYNOVÁ ANALÝZA TG-DTA-EGA - TA INSTRUMENTS Q600 + THERMO NICOLET IS10
    • TDA/TMA/TGA/DTA/DSC - SETARAM SETSYS EVO 24

      POPIS

      • Modul - vysokoteplotní dilatometr
      • Modul - termomechanická analýza
      • Modul - diferenční termická analýzaM
      • Modul - termogravimetrická analýza
      • Modul - diferenční skenovací kalorimetrie
      • Měření až do teploty 2 400 °C
      • Možnost řízené atmosféry a vlhkosti

      VYUŽITÍ

      • Studium chemických, fázových, objemových a mechanických změn materiálů do teploty 2 400 °C.

      ROK INSTALACE

      • 2010
    • SIMULTÁNNÍ TERMOGRAVIMETRKÁ, DIFERENČNÍ TERMICKÁ A EFLUENČNÍ PLYNOVÁ ANALÝZA TG-DTA-EGA - TA INSTRUMENTS Q600 + THERMO NICOLET IS10

      POPIS

      • Měření až do teploty 1500 °C rychlostí 0,1 – 100 °C/min
      • Max. navážka vzorku 200 mg
      • Měření pod různými atmosférami (vzduch, argon, kyslík)
      • Měření uvolněných plynů během analýzy pomocí FT-IR spektrometru

      VYUŽITÍ

      • Studium chemických, fázových a hmotnostních změn materiálů během zahřívání až do 1 500 °C
      • Identifikace uvolněných plynů během zahřívání

      ROK INSTALACE

      • 2008
    • TDA/TMA/TGA/DTA/DSC - SETARAM SETSYS EVO 24
    • SIMULTÁNNÍ TERMOGRAVIMETRKÁ, DIFERENČNÍ TERMICKÁ A EFLUENČNÍ PLYNOVÁ ANALÝZA TG-DTA-EGA - TA INSTRUMENTS Q600 + THERMO NICOLET IS10

  • PHYSICAL AND MECHANICAL ANALYSIS

    • Hydraulic press for mechanical tests (3000 kN)
    • Cutting machine (200 kN)
    • Instrumental impact hammer (50 J)
    • Laser particle size analyzer
    • Dynamic Light Scattering (DLS)
    • Rotary rheometer
    • Laser dilatometer
    • Mercury porosimeter
    • BET

    HYDRAULICKÝ LIS PRO MECHANICKÉ TESTOVÁNÍ - BETONSYSTEM DESTTEST 3310
    LASEROVÝ ANALYZÁTOR VELIKOSTI ČÁSTIC - SYMPATEC HELOS KR
    FOTONOVÁ CROSS-KORELAČNÍ SPEKTROSKOPIE - SYMPATEC NANOPHOX
    • HYDRAULICKÝ LIS PRO MECHANICKÉ TESTOVÁNÍ - BETONSYSTEM DESTTEST 3310
    • LASEROVÝ ANALYZÁTOR VELIKOSTI ČÁSTIC - SYMPATEC HELOS KR
    • FOTONOVÁ CROSS-KORELAČNÍ SPEKTROSKOPIE - SYMPATEC NANOPHOX
    • HYDRAULICKÝ LIS PRO MECHANICKÉ TESTOVÁNÍ - BETONSYSTEM DESTTEST 3310

      POPIS

      • Modul pro pevnost v tlaku a tahu za ohybu vzorků 20×20×100, 40×40×160 a 100×100×700 mm.
      • Max. tlaková síla 300 kN (cementové pasty) a 3000 kN (betonové výrobky).
      • Max. ohybová síla 10 (cementové pasty) a 100 kN.
      • Modul pro stanovení modulu pružnosti.

      VYUŽITÍ

      • Stanovení pevnosti v tlaku a tahu za ohybu cementových, betonových a jiných materiálů
      • Stanovení modulu pružnosti a deformace

      ROK INSTALACE

      • 2010
    • LASEROVÝ ANALYZÁTOR VELIKOSTI ČÁSTIC - SYMPATEC HELOS KR

      POPIS

      • Měření velikosti částic práškových vzorků pomocí laserové difrakce.
      • Dispergace vzorku suchým i mokrým způsobem.
      • Měření na třech objektivech s různými rozlišovacími možnostmi pro přesnější prezentaci výsledků.
      • Přehledný a variabilní software pro vyhodnocení výsledků.
      • Krátká doba měření.
      • Možnost využití organických či jiných rozpouštědel při měření morkým způsobem.

      VYUŽITÍ

      • Měření velikosti částic práškových vzorků v rozmezí od 0,1 do 1 850 µm.
      • Možnost měření a srovnání výsledků suchého a mokrého způsobu měření.
      • Široké možnosti prezentace výsledků podle přání zákazníka (diferenciální a integrální distribuční funkce, D50, zastoupení částic v libovolných velikostních intervalech, zbytek na „sítech“, …

      ROK INSTALACE

      • 2011
    • FOTONOVÁ CROSS-KORELAČNÍ SPEKTROSKOPIE - SYMPATEC NANOPHOX

      POPIS

      • Fotonový analyzátor velikosti částic pomocí křížové korelace dvou laserových paprsků
      • Vhodný pro měření velikosti částic koloidních vzorků v rozmezí 1 nm až 1 µm
      • Není zapotřebí vzorek před měřením ředit
      • Minimální objem vzorku 1 ml

      VYUŽITÍ

      • Měření velikosti částic již od 1 nm.
      • Měření stability koloidních, emulzních a suspenzních systémů.

      ROK INSTALACE

      • 2011
    • HYDRAULICKÝ LIS PRO MECHANICKÉ TESTOVÁNÍ - BETONSYSTEM DESTTEST 3310
    • LASEROVÝ ANALYZÁTOR VELIKOSTI ČÁSTIC - SYMPATEC HELOS KR
    • FOTONOVÁ CROSS-KORELAČNÍ SPEKTROSKOPIE - SYMPATEC NANOPHOX

Contact Person

Ing. Tomáš Opravil, Ph.D.

Ing. Tomáš Opravil, Ph.D.

ředitel centra
(head of the centre)

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 423

Contacts

Mgr. Martin Bartoš

obchodní manažer centra
(business Manager)


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 446

Mgr. Lucie Hrbková

finanční manažerka
(financial Manager )


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 482

Mgr. Zuzana Burešová

projektová manažerka
(project Manager )


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 814

Dagmar Terichová

kancelář
(office)


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 813

Marta Horáčková, DiS.

personalistka
(HR Specialist )


This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
TEL +420 541 149 314