O oddelení

Oddelenie taveninových sústav sa zaoberá výskumom kvapalín, ktoré môžu byť charakterizované existenciou coulombických interakcií pri vysokých teplotách. Predmetom štúdia sú základné fyzikálno-chemické vlastnosti, ku ktorým patria fázové rovnováhy, hustota, elektrická vodivosť, viskozita, medzifázové a povrchové napätie. Tieto vlastnosti môžu byť popísané semi-empirickými modelmi pre lepšie pochopenie vzťahov medzi zložením, vlastnosťami a štruktúrou anorganických tavenín. Hlavne fluoridové systémy na báze tantalu, titánu a hliníka sú objektom výskumu. Ambíciou oddelenia je zavádzanie moderných techník, akými sú vysokoteplotná NMR a MAS NMR spektroskopia, vysokoteplotná neutrónová a synchrotrónová difrakcia alebo sekundárna iónová hmotnostná spektroskopia tavenín. Proces rýchleho tuhnutia sa využíva s cieľom pripraviť metastabilnú fázu so štruktúrou blízkou kvapalnej fáze. Aplikovaný výskum oddelenia je spojený s optimalizáciou podmienok elektrolytickej výroby hliníka. V posledných rokoch bol študovaný vplyv nečistôt, akými sú fosfor, železo, uhlík, kremík a vanád, v elektrolyte pri výrobe hliníka a ich distribúcia medzi hliník, elektrolyt, anódové plyny a grafit s cieľom zvýšiť efektívnosť výroby a kvality vyrobeného hliníka.

 

  • Vedúci oddelenia: doc. Ing. Miroslav Boča, DrSc.

 

Vybrané publikácie

BUČKO, Tomáš – ŠIMKO, František. Effect of alkaline metal cations on the ionic structure of cryolite melts: Ab-initio NpT MD study. In Journal of Chemical Physics, 2018, vol. 148, no. 6, p. 064501-1-064501-x.

GRISHINA, Svetlana – KODĚRA, Peter – URIARTE, Lucas M. – DUBESSY, Jean – ORESHONKOV, Aleksandr – GORYAINOV, Sergey – ŠIMKO, František – YAKOVLEV, Igor – ROGINSKII, Evgenii M. Identification of anhydrous CaCl2 and KCaCl3 in natural inclusions by Raman spectroscopy. In Chemical Geology, 2018, vol. 493, p. 532-543.

KONTRÍK, Martin – ŠIMKO, František – GALUSKOVÁ, Dagmar – NOSKO, Martin – BIZOVSKÁ, Valéria – HIČÁK, Michal – GALUSEK, Dušan – RAKHMATULLIN, Aydar – KORENKO, Michal. A corrosion mechanism of titanium diboride in KF-AlF3-Al2O3 melt. In Journal of the European Ceramic Society, 2018, vol. 38, no., p. 1143-1151.

KUBÍKOVÁ, BlankaMLYNÁRIKOVÁ, JarmilaBOČA, Miroslav – SHI, Zhongning – GAO, Bingliang – PATEL, Niketan Sarabhai. Temperatures of primary crystallization and density of the KF + AlF3 + LiF + Al2O3 molten system. In Journal of Chemical and Engineering Data, 2018, vol. 63, p. 3047-3052.

KUBÍKOVÁ, BlankaMLYNÁRIKOVÁ, Jarmila – BENEŠ, Ondřej – MIKŠÍKOVÁ, EvaPRIŠČÁK, Jozef – TOSOLIN, Alberto – BOČA, Miroslav. Physico-chemical properties of the system (LiF-NaF)eut-LaF3 – Phase equilibria, density and volume properties, electrical conductivity and surface tension. In Journal of Molecular Liquids, 2018, vol. 268, p. 754-761.

RAKHMATULLIN, Aydar – BOČA, Miroslav – MLYNÁRIKOVÁ, Jarmila – HADZIMOVÁ, Eva – VASKOVÁ, Zuzana – POLOVOV, Ilya B. – MIČUŠÍK, Matej. Solid state NMR and XPS of ternary fluorido-zirconates of various coordination modes. In Journal of Fluorine Chemistry, 2018, vol. 208, p. 24-35.

RAKHMATULLIN, Aydar – POLOVOV, Ilya B. – MALTSEV, Dmitry – ALLIX, Mathieu – VOLKOVICH, Vladimir – CHUKIN, Andrey V. – BOČA, Miroslav – BESSADA, Catherine. Combined approach for the structural characterization of alkali fluoroscandates: Solid-state NMR, powder X-ray diffraction, and density functional theory calculations. In Inorganic Chemistry, 2018, vol. 57, no. 3, p. 1184-1195.

SHEN, Lingling – ZHAO, Bo – LIU, Aimin – SHI, Zhongning – HU, Xianwei – BOČA, Miroslav. Preparation of fine copper powder by plasma discharge electrolysis process. In Journal of the Electrochemical Society, 2018, vol. 165, no. 11, p. e527-e533.

ŠIMKO, František – RAKHMATULLIN, Aydar – VERON, Emmanuel – ALLIX, Mathieu – FLORIAN, Pierre – KONTRÍK, MartinNETRIOVÁ, ZuzanaKORENKO, Michal – KAVEČANSKÝ, Viktor – BESSADA, Catherine. Oxo- and oxofluoroaluminates in the RbF-Al2O3 system: Synthesis and structural characterization. In Inorganic Chemistry, 2018, vol. 57, no. 21, p. 13702-13712.

ŠIMURDA, Michal – BOČA, Miroslav – ŠVEC, Peter – ŠVEC, Peter Jr. – JANIČKOVIČ, Dušan – SHI, Zhongning – MLYNÁRIKOVÁ, Jarmila. Analysis of the extremely rapidly cooled molten system (LiF-CaF2)eut-LaF3. In New Journal of Chemistry, 2018, vol.42, p. 4612-4623.

Národné a medzinárodné projekty

BENECOM – Vlastnosti nových progresívnych konštrukčných materiálov v agresívnom prostredí roztavených solí
(The behaviour of new progressive construction materials in aggressive environment of molten salts)
Program: APVV-15-0738
Zodpovedný riešiteľ: Ing. F. Šimko, PhD.
Partner: Fyzikálny ústav SAV
Trvanie projektu: 07/2016 – 06/2020
FLUMECE – Fluoridové taveniny kritických prvkov pre nekonvenčné aplikácie
(Fluoride melts of critical elements for unconventional applications)
Program: APVV-15-0479
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. M. Boča, DrSc.
Trvanie projektu: 07/2016 – 06/2020
Roztavené fluoridové systémy s vyššou funkcionalitou
(Molten fluoride systems with higher functionality)
Program: VEGA 2/0114/16
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. M. Boča, DrSc.
Trvanie projektu: 01/2016 – 12/2019

 

Spolupráca so zahraničnými inštitúciami

  • Kola Science Centre RAS, Apatity, Rusko
  • Ecole Polytechnique IUSTI-CNRS, Marseille, Francúzsko
  • CEMHTI-CNRS, Orleans, Francúzsko
  • Nuclear Research Institute, Řez, Česká republika
  • College of Engineering, Valparaiso University, USA