POSUDEK NA HABILITAČNÍ PRÁCI Ing. Anny Guzanové, PhD. s názvem „STUDIUM VYBRANÝCH VLASTNOSTÍ ŽÁROVĚ STŘÍKANÝCH POVLAKŮ“ (obor Strojárske technológie a materiály) Katedra technológií a materiálov, Strojnícka fakulta Technickej univerzity v Košiciach, Mäsiarska 74, 040 01 Košice Předkládaná habilitační práce Ing. Anny Guzanové, PhD. pojednává o perspektivních možnostech vytváření nových funkčních, ochranných či renovačních vrstev odolných vůči kombinovanému koroznímu a tepelně‐mechanickému zatížení. Jedná se o technologie žárového stříkání povlaků, které lze využít jak při vytváření nových povlaků, tak při renovaci starších povlaků. Habilitační práce shrnuje výsledky získané řešením několika grantových vědeckých projektů. Těžištěm vědecké náplně habilitační práce je jednak povrch jako specifická část materiálu a vše co se týká jeho charakteristik z hlediska tvaru i z hlediska jeho stavu, což zahrnuje především elektrochemické vlastnosti, zbytkové napětí, plastickou deformaci, zpevnění povrchu a čistotu povrchu. Jak je v práci zdůrazněno, na vlastnostech povrchu závisí užitkové vlastnosti výrobku a životnost výrobku při jeho cyklickém mechanickém zatěžování. Na vlastnostech povrchu kovových materiálů závisí i jejich korozní odolnost. Stav povrchu je důležitý pro všechny typy povlaků, při aplikaci organických povlaků to bývá častá příčina jejich selhání. Kapitola první „Technický povrch tuhých těles“ popisující vlastnosti fyzikální, geometrické, mechanické, chemické a vnáší teoretický úvod do zkoumané oblasti povrchů. Obě dvě kapitoly jsou precizně zpracovány a jsou doprovázeny dobře provedenými obrázky. Navazující kapitola „Hodnocení vlastností a stavby žárově stříkaných povlaků“ již zpracovává druhou řešenou oblast habilitační práce, a to technologie žárového stříkání, metody žárového stříkání a vlastnosti žárově stříkaných povlaků. Další je žárové stříkání plazmou a řešeny jsou povlaky na bázi keramiky, směsné keramiky, povlaky na bázi cermetů a povlaky aplikované technologií HVOF. Tato část habilitační práce se již zaměřuje na možnosti zlepšení vytypovaných vlastností povlaků metodami žárového stříkání. Tato část práce sumarizuje výsledky výzkumu povlaků aplikovaných těmito metodami. Jsou zde obsaženy zajímavé výsledky, které uvádějí metalografické studie stavby povlaků, hodnotí adhezi těchto povlaků před a po zátěžových zkouškách a výsledky testů odolnosti vůči abrazivnímu, erozivnímu a adheznímu opotřebení. Možné aplikace nově formulovaných povlaků směřují do četných průmyslových oblastí v energetice, automobilovém a leteckém průmyslu, další možnosti využití jsou v papírenském, polygrafickém průmyslu a textilním průmyslu. Nové poznatky a přínosy habilitační práce, které je třeba vyzdvihnout: •
• •
1
jsou to zejména výsledky keramických povlaků na bázi ZrSiO4 a směsných povlaků ZrSiO4 s 10% Al2O3 aplikovaných na mezivrstvu NiAl, které dosáhly vysoké adheze a odolnosti vůči erozivnímu a abrazivnímu opotřebení materiálů, další výsledky poukazují na to, že lze nahradit samostatně aplikovanou mezivrstvu nástřikem směsi prášku a materiálu mezivrstvy, a to nejlépe s obsahem NiCr v ZrSiO4 12 obj. %, důležité jsou poznatky z oblasti nanášení cermetů na bázi karbidické keramiky s kovovou a slitinovou matric, kde významné jsou výsledky tribologických zkoušek a zkoušek tepelného cyklického zatížení povlaků WC‐17Co, WC‐Co‐Cr, Cr2C2‐25NiCr. Povlak Cr2C2‐25NiCr vykázal stabilní vlastnosti ve všech zátěžových testech.
Habilitantka Ing. Anna Guzanová, PhD. předložila vyplněná kritéria na habilitace docentů ve smyslu § 1 Ods. (2) písm. E) f) vyhlášky MŠ SRE č. 6/2005 Z.z. o postupu získávání vědecko‐pedagogických titulů docent a profesor. Z přehledu Plnění kritérií SjF TUKE vyplývá vysoké pracovní nasazení Ing, Anny Guzanové, PhD: I. II.
III. IV.
Pedagogická aktivita –zde je nutné ocenit rozsah pedagogické činnosti na VŠ celkem a počet vedených diplomantů (47). Vědecký výzkum a publikační aktivita‐zde je nutné ocenit vyšší počet vědeckých monografii – ocenění zaslouží vědecké práce uveřejněné v zahraničních časopisech a v periodických recenzovaných sbornících, resp. počet prací v časopisech abstrahovaných v Scopus, rovněž tak počet citací v zahraničních publikovaných dokumentech, resp. počet citací v SCOPUS (13.) Vědecká výchova‐splněno přesně. Ostatní odborná činnost – je třeba ocenit značný rozsah činnosti v inženýrském a technickém díle v rámci hospodářské činnosti a počet recenzí odborných článků.
K hodnocení habilitační práce připojuji následující otázky: • • • •
Existují odborné diskuse týkající se ekologické či toxikologické stránky žárového stříkání povlaků s obsahem Co a Cr? Co je důvodem praskání povlaků na bázi WC‐Co‐Cr? Jaký lze očekávat vývoj v oblasti nanášení cermetových povlaků? Jaké výhody lze spatřovat při aplikacích nanočásticových karbidů? ZÁVĚREČNÉ HODNOCENÍ HABILITAČNÍ PRÁCE
1. Téma habilitační práce a vztah habilitační práce k oboru habilitace, aktuálnost habilitační práce z hlediska současného stavu oboru Téma předložené habilitační práce bylo zvoleno z oblasti hodnocení technických povrchů a tvorby povlaků technikami žárového stříkání spolu s jejich hodnocením. Výzkumné a experimentální práce byly zaměřeny na technologii žárového stříkání plazmou s vodní stabilizací oblouku a stříkání technologií HVOF. Tyto technologie žárového stříkání patří mezi progresivní postupy, o čemž svědčí řada patentů, udělovaných grantů na toto téma a rovněž mnoho odborných publikací v zahraničních časopisech. Na základě vyhodnocení výsledků předložené habilitační práce byla získána řada nových a aktuálních informací pro další rozvoj oboru Strojírenské technologie a materiály. Tyto nové vědecké informace se týkají několika stránek tohoto důležitého oboru. Výsledky výzkumu keramického povlaku na bázi ZrSiO4 a směsných povlaků ZrSiO4 s 10% Al2O3, aplikované na mezivrstvu NiAl, dosahující nejvyšší adheze a odolnosti vůči erozivnímu a abrazivnímu opotřebení se zdají být perspektivní a poskytují oboru Strojírenské technologie a materiály náměty pro další navazující výzkum. Byly získány nové poznatky z oblasti technologického postupu povlakování, kde bylo dosaženo zjednodušení tohoto procesu nástřikem směsi keramického prášku a prášku materiálu mezivrstvy namísto nástřiku mezivrstvy. Směs prášku ZrSiO4 s přidáním 12 obj.% kovového prášku NiCr 2
vykazovala nejvyšší adhezi při cyklickém tepelném zatížení. Výsledky výzkumu poukazují na to, že lze nahradit samostatně aplikovanou mezivrstvu nástřikem směsi prášku a materiálu mezivrstvy tímto materiálem. Jsou to výsledky aktuální, protože přinášejí zjednodušení a zrychlení do technologického postupu povlakování, které jsou velmi sledovaným parametrem tohoto procesu stříkání. Dalším aktuálním bodem v habilitační práci jsou výsledky z oblasti nanášení materiálů zabraňující tepelnému rozkladu na bázi karbidické keramiky s kovovou a slitinovou matricí. Velmi cenné pro vývoj perspektivních materiálů jsou vlastnosti povlaku Cr2C2‐25NiCr. Byly dosaženy významné výsledky z oblasti žárového stříkání, a to v optimalizaci nové technologie stříkání, ve způsobu výroby přídavných materiálů pro stříkání, dále v oblasti aplikace multikomponentních prášků a vlivu jednotlivých složek na vlastnosti povlaku. Téma habilitační práce Ing. Anny Guzanové, PhD. odpovídá oboru habilitace, je aktuální a odpovídá současnému stavu oboru habilitace (Strojírenské technologie a materiály). 2. Habilitační práce a její vztah k dizertační práci Předkládaná habilitační práce obsahuje výsledky bádání z provedeného hodnocení vlastností technických povrchů podle jak podle jejich tvaru, tak podle jejich stavu. V návaznosti poté obsahuje habilitační práce kritický rozbor a výsledky vytvořených ochranných a funkčních vrstev pomocí žárového stříkání s cílem zachování kvality povrchů. V habilitační práci jsou obsaženy výsledky získané zkoumáním této nové skupiny rychle se rozvíjejících progresivních technik žárového stříkání, které plně zajistily vědecké a odborné přínosy habilitační práce. Habilitační práce Ing. Anny Guzanové, Ph.D. obsahuje nově tyto zkoumané oblasti oboru Strojírenské technologie a materiály. Teoretické podklady práce i experimentální techniky a zhodnocené výsledky se odkazují na novější literaturu. Předložená habilitační práce Ing. Anny Guzanové, PhD. není opakováním její dizertační práce (obor Strojárske technológie a materiály, studijní program Zváranie a povrchové úpravy) obhájené v roce 2003. 3. Habilitační práce a publikace vzniklé na základě jejího řešení Na základě řešení habilitační práce vzniklo velké množství publikací. Jedná se o knižní publikace charakteru vědecké monografie vydaných v domácích vydavatelstvích (celkem 4, AAB). Knižní publikace ostatní ‐ vysokoškolské učebnice vydané v domácím vydavatelství (počet 1, ACB). Dalšími jsou vědecké práce ‐ publikace v abstrahovaných vědeckých časopisech, kterých autorka uveřejnila celkem 10 (ADC). Ostatní recenzované publikace tvoří celkem 96 záznamů (ADE, ADF, AFC, AFD, AFG). Vědecké práce v zahraničních časopisech registrovaných v databázích Scopus tvoří celkem 2 záznamy (ADM). Ostatní výstupy mimo MŠSR tvoří zprávy o řešených vědeckovýzkumných úlohách, odborné práce v zahraničních nerecenzovaných sbornících, výzkumné studie a průběžné zprávy – počet záznamů 27 (AGI, BEE, GAI). Publikační výstupy odrážejí vědecké a odborné zaměření práce. Kladně hodnotím zejména vědecké monografie a vyzdvihuji publikaci Application of hard surfacing for repairing of agricultural parts in Reserch in Agricultural Engineering. Vol. 59, no. 2 (2013), p. 61‐67 [VIŇÁŠ, Ján‐BREZINOVÁ Janette‐GUZANOVÁ, Anna –KOTUS, Martin] a publikaci Change in Mechanical Properties of weld claddings after cyclic thermal loading, In: Local Mechanical Properties 3
9: Key Engineering Materials. Vol. 586 (2014), p. 91‐95 [BREZINOVÁ, Janette – GUZANOVÁ, Anna‐ BALOG, Peter‐VIŇÁŠ, Ján]. Podstatná, resp. důležitá část významných poznatků z habilitační práce vyplývajících byla publikována v požadované úrovni. 4. Forma habilitační práce a didaktické schopnosti habilitantky Předložená habilitační práce splňuje po formální stránce požadavky kladené na tento typ publikací. Habilitační práce sestává ze 125 číslovaných stran textu, výsledky práce jsou prezentovány ve 14 číslovaných tabulkách a v 60 obrázcích. Habilitační práce je zpracována na vysoké úrovni, jak po obsahové stránce, tak stylistické, jazykové i grafické. Práce je členěna do kapitol, které obsahují jednotlivé kroky řešené tematiky a dobře zpracovávají a diskutují řešenou oblast habilitační práce. Rozsah práce je dostatečný na to, aby vedl čtenáře od úvodních stran obsahujících předmluvu, anotace, seznam tabulek a obrázků, seznam zkratek, úvod do problematiky přes kvalitně zpracované hlavní kapitoly tvořící jádro práce až do seznamu s celkem 108 použitých zdrojů literatury. Kapitoly jsou členěny logicky a názorně. Umožňují čtenáři pochopit zkoumanou problematiku habilitační práce, zvolené metody zkoumání a hodnocení. Práce obsahuje dobře zpracovanou diskusi a vysvětlení získaných výsledků. Mimořádně zdařilý je i závěr práce, který nejen logicky vysvětluje poznatky vyplývající z práce, ale umožní čtenáři pochopit velké množství výsledků z práce vyplývajících a kriticky zhodnocených. Mnoho experimentálních postupů a výsledků může být využito studenty při zpracování jejich diplomových a dizertačních prací. Pedagogická činnost Ing. Anny Guzanové, PhD. na Strojnické fakultě TU Košice trvá 10 let od doby ukončení dizertace. Od roku 2004/05 ‐2013/14 přednášela v zimním semestru v průměru 2h/t ‐ 4h/t, cvičení vedla průměrně v rozsahu 5h/t ‐ 16h/t. V letních semestrech přednášela převážně 2h/t a k tomu vedla cvičení v rozsahu 10h/t ‐ 32h/t. Vypracovala a zavedla nový předmět Materiály pro AV ve studijním programu Automobilová výroba, který přednáší od roku 2005/2006. Od roku 2005 až do roku 2013 vedla celkem 35 diplomových prací a 12 bakalářských prací. Témata všech prací jsou moderní, aktuální a neopakují se. Odráží aktuální problematiku daných studijních oborů. V rámci SVOČ vedla celkem 3 soutěžní práce. Spolupodílela se na zavedení tří speciálních laboratoří (jednalo se o Laboratoř tryskání a tvorby povlaků, Laboratoř světelné a elektronové mikroskopie a metalografie, Laboratoř hodnocení povrchů a povrchových úprav). Zabezpečovala rovněž exkurze studentů. Své vzdělání si doplnila o kurs vysokoškolské pedagogiky. Byla rovněž aktivní v rámci projektu Erasmus. Předložená habilitační práce ukazuje na velmi dobré didaktické schopnosti Ing. Anny Guzanové, PhD. v prostředí vysokého školství. 5. Publikace vzniklé z řešení habilitační práce a vědecká erudice habilitantky Ing. Anna Guzanová, PhD. publikovala 107 původních příspěvků v zahraničních a domácích časopisech, v periodických recenzovaných sbornících, příspěvcích na domácích odborných zahraničních odborných konferencích. Celkem 32 vědeckých článků bylo publikováno v zahraničních časopisech, přičemž z tohoto počtu je 10 příspěvků v abstrahovaných časopisech a 2 příspěvky jsou obsaženy v databázi Scopus. Bylo prezentováno 20 příspěvků na zahraničních odborných 4
konferencích a 18 příspěvků na domácích konferencích, 1 příspěvek je ve formě abstraktu ze zahraniční konference. Ing. Anna Guzanová, Ph.D je spoluautorkou 4 vědeckých monografií. Na její publikační činnost byla zaznamenána řada citací a ohlasů v jak v domácích tak v zahraničních publikacích, i v publikacích zahrnutých v SCI. Ing. Anna Guzanová, PhD. se rovněž aktivně zapojuje do recenzování článků v abstrahovaných časopisech, byla také recenzentkou článků pro abstrahované vědecké časopisy Journal of Adhesion Science and Technology, Journal of Adhesion, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. Byla spoluřešitelkou několika vědeckých grantových projektů. Spolupodílela se na organizování mnoha odborných konferencí. Je členkou Slovenské společnosti pro povrchové úpravy a členkou Vědecké společnosti pro Nauku o kovech při SAV. Seznam publikačních výstupů habilitantky je nadprůměrný. Vzniklé publikace jsou obsaženy jak v odborných časopisech, tak v monografiích a ve velkém množství sborníků z konferencí, aj. Tvoří tak spektrum vědeckých výstupů, jichž by měl dosáhnout vysokoškolský akademický pracovník, který chce uspět v evropské konkurenci na poli vědy. I další aktivity poukazují na bohatou vědeckou a odbornou aktivitu habilitantky. Toto vše ukazuje na to, že Ing. Anna Guzanová, PhD. je erudovanou vědeckou pracovnicí. 6. Vědecká úroveň recenzovaných vědeckých časopisů, ve kterých habilitantka publikovala Publikace Ing. Anny Guzanové, PhD. zahrnují 32 vědeckých článků v zahraničních časopisech, přičemž z tohoto počtu je 10 příspěvků v abstrahovaných časopisech a 2 příspěvky jsou obsaženy v časopisech indexovaných v databázi Scopus. Jedná se o příspěvky uveřejněné v Journal of Adhesion Science and Technology, Journal of Reinforced Plastics and Composites, Chemické listy, International Journal of Materials Research. Lze konstatovat že publikace Ing. Anny Guzanové, PhD. jsou obsaženy v kvalitních recenzovaných časopisech 7. Odezva na vědeckou práci a činnost habilitantky vědeckou veřejností Na publikace uveřejněné Ing. Annou Guzanovou, PhD. bylo zaznamenáno 13 citací v zahraničních publikacích, registrovaných v citačních databázi Scopus, 4 citace v domácích publikacích, registrovaných v citačních databázích (Web of Science, Scopus). Dále bylo zaznamenáno celkem 27 citací v zahraničních a domácích publikacích, neregistrovaných v citačních dababázích. Například práce KNIEWALD, D. ‐ GUZANOVÁ A. ‐ BREZINOVÁ J.: Utilization of fractal analysis in strength prediciton of adhesively‐bonded joints. In: Journal of Adhesion Science and Technology. Vol. 22, no. 1 (2008), p. 1‐3 dosud zaznamenala 2 odkazy ve SCOPUS. Práce BREZINOVÁ, J. ‐ GUZANOVÁ, A.: Friction conditions during the wear of injection mould functional parts in contact with polymer composites. In: Journal of Reinforced Plastics and Composites. Vol. 28 (2009), p. 1‐15 zaznamenala citaci v Metalurgija (Scopus). Publikace BREZINOVÁ, J. ‐ GUZANOVÁ, A. ‐ EGRI, M.: Change properties of HVOF coatings under conditions of thermal cyclic loading. In: Chemické listy. Vol. 106, no. S3
5
(2012), p. 383‐386 zaznamenala citaci ve Welding Technologies in Surface Engineering. Citace na práce Ing. Anny Guzanové, PhD. jsou z renomovaných časopisů, například Acta Metallurgica Slovaca, Chemické listy, Metalurgija, aj. Citační ohlasy na publikace Ing. Anny Guzanové, PhD. , uveřejněné v renomovaných časopisech, poukazují na to, že je uznávanou vědeckou osobností. Na základě seznámení se s předloženou habilitační prací, po zhodnocení dosažených výsledků Ing. Anny Guzanové, Ph.D. v oblasti vědy a výuky, dle počtu ohlasů na publikované výsledy a na základě stanovených kritérií na habilitace docentů dle MŠSR č.6/2005 Z.z. habilitační práce Ing. Anny Guzanové, PhD. dle mého názoru splňuje požadavky habilitačního řízení k udělení vědecko‐ pedagogického titulu docentka. V Pardubicích, dne 25.4. 2014 prof. Ing. Andréa Kalendová, Dr. Vedoucí Ústavu chemie a technologie makromolekulárních látek
6
