Hlavní náplní fyzikální metalurgie je studium vztahů mezi postupem výroby, vnitřní strukturou a výslednými vlastnostmi kovových materiálů. Ve výzkumné skupině jsou hledány postupy, jak dosáhnout vysokých mechanických vlastností kovů (pevnost, tvrdost, houževnatost, otěruvzdornost), a to i v extrémních podmínkách. Jsou využívány progresivní postupy výroby kovových materiálů – 3D tisk, prášková metalurgie, slinování v plazmatu, intenzivní plastická deformace, ultra-rychlé tuhnutí tavenin, laserová modifikace povrchu. Jsou vyvíjeny nové materiály s unikátními kombinacemi vlastností – např. 3D tištěné kovové biomateriály pro medicínské implantáty, ultra-jemnozrnné a nano-krystalické materiály, lehké, tvrdé a tepelně odolné intermetalické sloučeniny, vysoce pevné a houževnaté slitiny s vysokou entropií, slitiny s tvarovou pamětí, biodegradovatelné slitiny pro medicínské implantáty, materiály pro bezpečné uskladnění vodíku, chemicky a tepelně vysoce odolné ochranné povrchové vrstvy.
Výzkumná témata:
Kovové a kompozitní materiály vyrobené 3D tiskem
- Porézní a gradientní kovové materiály jako nosiče léčiv pro medicínu
- Kostní a kloubní náhrady pro humánní i veterinární medicínu
- Kovy pro uskladnění vodíku
- Povrchové zpracování 3D tištěných kovových materiálů laserem za účelem zvýšení tvrdosti, otěruvzdornosti a biokompatibility
Kovové materiály pro extrémní aplikace
- Slinuté silicidy jako budoucí nástrojové materiály
- Intermetalika a intermetalické vrstvy pro vysokoteplotní aplikace
- Kompozitní materiály na bázi slitin s vysokou entropií vyztužené částicemi připravenými z odpadních materiálů
- Materiály pro jadernou energetiku na bázi žárupevných slitin s vysokou entropií
- Nové typy oxidy disperzně zpevněných ocelí pro extrémní prostředí
- Perspektivní slitiny pro uskladnění vodíku
- Pokročilé cermetové kompozitní materiály pro extrémní disipaci kinetické energie
- Lehké kovové materiály pro automobilový a letecký průmysl
- Slitiny hořčíku s vysokou pevností a zápalnou teplotou pro letecký průmysl
- Kompozitní materiály s lehkou kovovou matricí
- Vysoce pevné slitiny hliníku pro automobilový průmysl
Degradační procesy kovových materiálů
- Křehnutí titanu, vysoce pevných ocelí, lehkých slitin a 3D tištěných kovů vlivem vodíku
- Únava 3D tištěných titanových slitin – vliv struktury a stavu povrchu
- Cínový mor – změna struktury zodpovědná za rozpad památek i pájených spoj
