Dr. Ievgen Solodkyi
Dr. Ievgen Solodkyi
Werkstofftechnik
Aktuelle Projekte
MAT-COM: Hochleistungs-Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe auf FeAlCuNiTi-Basis für Hochtemperaturanwendungen
Laufzeit: 01.07.2024 bis 30.06.2026
Im Rahmen der wissenschaftlich-technischen Zusammenarbeit wird die Herstellung von Hochleistungs-Metall-Matrix-Verbundwerkstoffen auf Basis von Multikomponenten-Werkstoffen für Hochtemperaturanwendungen angestrebt. Speziell wird die Herstellung von Multikomponenten-Werkstoffen durch eine Kombination von Verfahren der klassischen Pulvermetallurgie und des Funkenplasmasinterns vereinfacht und soll deutlich verbesserte (mechanische) Eigenschaften gewährleisten. Diese Methode ermöglicht es, ein auf Anwendungsfälle zugeschnittenes Werkstoffdesign umzusetzen und stellt gleichzeitig eine wissenschaftlich-technologische Herausforderung dar. Zudem ermöglicht die Zugabe von keramischen Partikeln eine Steigerung der Festigkeit der Legierungen. Die zu erprobende Technologie ließe sich perspektivisch im industriellen Maßstab anwenden.
Oxiddispersionsverfestigte, oxidationsresistente Vanadium-Legierungen
Laufzeit: 01.07.2022 bis 31.10.2025
Das komplexe Oxidationsverhalten von Vanadium ist der Grund dafür, dass Vanadiumbasis-Legierungen trotz ihrer hohen Festigkeiten bei gleichzeitig geringer Dichte bisher praktisch nicht für einen Einsatz bei hohen Temperaturen in Erwägung gezogen werden können. Hinzu kommt, dass Vanadat sehr leicht zwischen verschiedenen Oxidationsstufen wechselt und dadurch die Hochtemperaturkorrosion von Ni-, Co- oder Fe-Basiswerkstoffen extrem beschleunigt, besonders, wenn es in geschmolzener Form vorliegt. Damit schließt sich auch ein Einsatz von aktuellen Vanadiumlegierungen im Umfeld dieser Werkstoffe aus.
Um Vanadiumlegierungen bei hohen Temperaturen einsetzbar zu machen, soll daher ein völlig neuartiger und innovativer Ansatz zum Oxidationsschutz bei gleichzeitiger Oxidpartikelverstärkung verfolgt werden: Die Entwicklung von Mg- und Ca-haltigen Oxidpartikeln zur Herstellung von oxidationsbeständigen ODS-Vanadium-Silizium Legierungen. Die in ausreichender Konzentration eingebrachten ODS-Partikel sollen die Flüssigphasenbildung bei hohen Temperaturen verhindern. Gleichzeitig wird durch die ODS-Partikel ein festigkeitssteigernder Effekt erwartet, der im potentiellen Anwendungsgebiet solcher Legierungen von Raumtemperatur bis 1050 °C quantifiziert werden soll.
In dem Vorhaben soll geklärt werden, (1) bis zu welchem Volumenanteil von MgO-, CaO- oder Magnesiumorthosilikat-Partikeln sich homogene Gefüge in Vanadiumwerkstoffen einstellen lassen, (2) wie hoch die notwendige MgO-, CaO- oder Magnesiumorthosilikat-Konzentration ist, um die Flüssigphasenbildung zu verhindern bzw. um einen selbstschützenden Mechanismus zu provozieren, (3) wie groß der festigkeitssteigernde Effekt durch die Zugabe von Oxiddispersoiden ist und wie sich die ODS-Partikel auf das Kriechverhalten von Vanadiumlegierungen auswirken.
Abgeschlossene Projekte
Metallische Hochtemperaturwerkstoffe aus Kern-Schale-Pulvern
Laufzeit: 01.09.2022 bis 29.02.2024
Dieses Vorhaben wird im Rahmen der Philipp Schwartz-Initiative der Alexander von Humboldt-Stiftung gefördert.
Für ein ausbalanciertes Eigenschaftsprofil von metallischen Werkstoffen im Nieder- und Hochtemperaturbereich ist die Optimierung des Gefüges essentiell. Die Erzeugung einer Matrix-Verstärkungsphasen-Struktur steht in diesem Projekt im Fokus. Zur Erreichung dieses Ziels soll die Methode des mechanischen Hochenergiemahlens bzw. mechanischen Legierens genutzt werden. Diese Methode wird z. B. für oxiddispersionsverfestigte Legierungen angewandt. Für die Synthese von Hochleistungs-Hochtemperaturwerkstoffen soll zunächst eine partikuläre Hartphase (Borid, Silizid oder Oxid) mit einer duktilen metallischen Phase umschlossen werden, um Core-Shell-Partikel herzustellen, die in einem anschließenden Sinterprozess kompaktiert werden.
OPOS: Optimierte pulvermetallurgische Lösungen für metallische Hochtemperaturwerkstoffe
Laufzeit: 01.10.2020 bis 31.03.2023
Das Ziel des Vorhabens OPOS liegt im Ausbau der bestehenden Kooperationen zwischen der Arbeitsgruppe von Prof. Krüger der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg und der Arbeitsgruppe von Prof. Bogomol der Nationalen Technischen Universität der Ukraine "Igor Sikorsky KPI” (Ukraine). Zusätzlich soll eine neue Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Smyrnov aus derselben ukrainischen Universität initiiert werden. Die geplanten Maßnahmen sollen die Kooperationspartner in die Lage versetzen, auf der Basis gemeinsamer Forschungs- und Innovationstätigkeit ein multilaterales Konsortium zu bilden.
Das Ziel der wissenschaftlich-technischen Zusammenarbeit ist die Herstellung einer neuartigen Mo-Basis-Legierung für den Hochtemperaturbereich von Gasturbinen mit einem optimierten pulvermetallurgischen Herstellungsverfahren. Das angestrebte Eigenschaftsprofil von Mo-Basis-Legierungen wird dadurch erreicht, dass die entwickelte Legierung eine feinkörnige Mikrostruktur mit einer plastisch verformbaren Matrixphase und hochfesten intermetallische Einschlüssen aufweist.
2023
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Efficient sintering of Mo matrix composites - a study of temperature dependences and the use of the sinter additive Ni
Solodkyi, Ievgen; Petrusha, Vadym; Grigoroscuta, Mihai Alexandru; Schmelzer, Janett; Hasemann, Georg; Betke, Ulf; Badica, Petre; Krüger, Manja
In: Metals - Basel : MDPI, Bd. 13 (2023), Heft 10, Artikel 1715, insges. 15 S.
2022
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Hardmetals prepared from WC-W2C eutectic particles and AlCrFeCoNiV high entropy alloy as a binder
Solodkyi, I.; Teslia, S.; Bezdorozhev, O.; Trosnikova, I.; Yurkova, O.; Bogomol, I.; Loboda, P.
In: Vacuum, Elsevier BV, Bd. 195, S. 110630, unter URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110630, unter URL: 10.1016/j.vacuum.2021.110630
Phase compatibility in (WC-W2C)/AlFeCoNiCrTi composite produced by spark plasma sintering
Teslia, Sergii; Solodkyi, Ievgen; Yurkova, Oleksandra; Bezdorozhev, Oleksii; Bogomol, Iurii; Loboda, Petro
In: Journal of alloys and compounds - Lausanne : Elsevier, Bd. 921 (2022), Artikel 166042, insges. 9 S.
High-speed electron beam sintering of WC-8Co under controlled temperature conditions
Solodkyi, Ievgen; Bogomol, Iurii; Loboda, Petro
In: International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, Elsevier BV, Bd. 102, S. 105730, unter URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2021.105730, unter URL: 10.1016/j.ijrmhm.2021.105730
2020
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Hierarchical composites of B4CTiB2 eutectic particles reinforced with Ti
Solodkyi, I.; Bogomol, I.; Bolbut, V.; Loboda, P.; Kuncser, A.; Vasylkiv, O.; Badica, P.
In: Ceramics International, Elsevier BV, Bd. 46, Heft 18, S. 28132-28144, unter URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.07.312, unter URL: 10.1016/j.ceramint.2020.07.312
High electrical conductive copper matrix composites reinforced with LaB6TiB2 eutectic particles
Solodkyi, I.; Bezdorozhev, O.; Loboda, P.
In: Vacuum, Elsevier BV, Bd. 177, S. 109407, unter URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.vacuum.2020.109407, unter URL: 10.1016/j.vacuum.2020.109407
2019
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Addition of carbon fibers into B4C infiltrated with molten silicon
Solodkyi, I.; Bezdorozhev, O.; Vterkovskiy, M.; Bogomol, Iurii; Bolbut, Volodymyr; Krüger, Manja; Badica, P.; Loboda, P.
In: Ceramics international - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 45 (2019), Heft 1, S. 168-174
Spark Plasma Sintering of Cu-(LaB6-TiB2) Metal-Ceramic Composite and Its Physical-Mechanical Properties
Soloviova, T. O.; Solodkyi, I. V.; Loboda, P. I.
In: Journal of Superhard Materials, Allerton Press, Bd. 41, Heft 4, S. 213-220, unter URL: https://dx.doi.org/10.3103/s1063457619040014, unter URL: 10.3103/s1063457619040014
Fracture and property relationships in the double diboride ceramic composites by spark plasma sintering of TiB 2 and NbB 2
Demirskyi, Dmytro; Solodkyi, Ievgen; Nishimura, Toshiyuki; Vasylkiv, Oleg O.
In: Journal of the American Ceramic Society, Wiley, Bd. 102, Heft 7, S. 4259-4271, unter URL: https://dx.doi.org/10.1111/jace.16276, unter URL: 10.1111/jace.16276
2018
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Low-Temperature Synthesis of Boron Carbide Ceramics
Solodkyi, I. V.; Bogomol, I. I.; Vterkovskyi, M. Ya.; Loboda, P. I.
In: Journal of Superhard Materials, Allerton Press, Bd. 40, Heft 4, S. 236-242, unter URL: https://dx.doi.org/10.3103/s1063457618040020, unter URL: 10.3103/s1063457618040020
Production and Properties of B4CTiB2 Composites with Isotropic Eutectic Microstructure
Husarova, I. O.; Potapov, O. M.; Solodkyi, Ie. V.; Bogomol, Iu. I.
In: Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Springer Science and Business Media LLC, Bd. 57, Heft 3-4, S. 209-214, unter URL: https://dx.doi.org/10.1007/s11106-018-9970-4, unter URL: 10.1007/s11106-018-9970-4
2017
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Floating zone partial re-melting of B4C infiltrated with molten Si
Solodkyi, I.; Bogomol, I.; Loboda, P.; Batalu, D.; Vlaicu, A.M.; Badica, P.
In: Ceramics International, Elsevier BV, Bd. 43, Heft 17, S. 14718-14725, unter URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.07.203, unter URL: 10.1016/j.ceramint.2017.07.203
High-temperature strength and plastic deformation behavior of niobium diboride consolidated by spark plasma sintering
Demirskyi, Dmytro; Solodkyi, Ievgen; Nishimura, Toshiyuki; Sakka, Yoshio; Vasylkiv, Oleg
In: Journal of the American Ceramic Society, Wiley, Bd. 100, Heft 11, S. 5295-5305, unter URL: https://dx.doi.org/10.1111/jace.15048, unter URL: 10.1111/jace.15048
2016
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Hardness and toughness control of brittle boron suboxide ceramics by consolidation of star-shaped particles by spark plasma sintering
Solodkyi, Ievgen; Demirskyi, Dmytro; Sakka, Yoshio; Vasylkiv, Oleg
In: Ceramics International, Elsevier BV, Bd. 42, Heft 2, S. 3525-3530, unter URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.10.157, unter URL: 10.1016/j.ceramint.2015.10.157
High-Temperature Strength of Boron Suboxide Ceramic Consolidated by Spark Plasma Sintering
Demirskyi, Dmytro; Solodkyi, Ievgen; Sakka, Yoshio; Vasylkiv, Oleg
In: Journal of the American Ceramic Society, Wiley, Bd. 99, Heft 8, S. 2769-2777, unter URL: https://dx.doi.org/10.1111/jace.14308, unter URL: 10.1111/jace.14308
2015
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Cyclic formation of boron suboxide crystallites into star-shaped nanoplates
Xie, Sky Shumao; Chen, Hu; Solodkyi, Ievgen; Vasylkiv, Oleg; Tok, Alfred I.Y.
In: Scripta Materialia, Elsevier BV, Bd. 99, S. 69-72, unter URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.scriptamat.2014.11.031, unter URL: 10.1016/j.scriptamat.2014.11.031
Synthesis of Multilayered Star-Shaped B6O Particles Using the Seed-Mediated Growth Method
Solodkyi, Ievgen; Demirskyi, Dmytro; Sakka, Yoshio; Vasylkiv, Oleg
In: Journal of the American Ceramic Society, Wiley, Bd. 98, Heft 12, S. 3635-3638, unter URL: https://dx.doi.org/10.1111/jace.13928, unter URL: 10.1111/jace.13928
2014
Begutachteter Zeitschriftenartikel
B6O ceramic by in-situ reactive spark plasma sintering of a B2O3 and B powder mixture
SOLODKYI, Ievgen; BORODIANSKA, Hanna; ZHAO, Ting; SAKKA, Yoshio; BADICA, Petre; VASYLKIV, Oleg
In: Journal of the Ceramic Society of Japan, Ceramic Society of Japan, Bd. 122, Heft 1425, S. 336-340, unter URL: https://dx.doi.org/10.2109/jcersj2.122.336, unter URL: 10.2109/jcersj2.122.336
2013
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Synthesis of B6O powder and spark plasma sintering of B6O and B6OB4C ceramics
SOLODKYI, Ievgen; XIE, Sky Shumao; ZHAO, Ting; BORODIANSKA, Hanna; SAKKA, Yoshio; VASYLKIV, Oleg
In: Journal of the Ceramic Society of Japan, Ceramic Society of Japan, Bd. 121, Heft 1419, S. 950-955, unter URL: https://dx.doi.org/10.2109/jcersj2.121.950, unter URL: 10.2109/jcersj2.121.950
2012
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Effect of Grain Size on the Electrical Properties of Samaria-Doped Ceria Solid Electrolyte
Solodkyi, I.; Borodianska, H.; Sakka, Y.; Vasylkiv, O.
In: Journal of Nanoscience and Nanotechnology, American Scientific Publishers, Bd. 12, Heft 3, S. 1871-1879, unter URL: https://dx.doi.org/10.1166/jnn.2012.5167, unter URL: 10.1166/jnn.2012.5167
Powder metallurgy (powder synthesis and characterization, Spark Plasma Sintering, Hot Pressing, pressureless sintering), synthesis, characterization & fabrication of ceramic materials, sintering phenomena, nanostructured materials, solid state physics and some closely related fields.
R&D of new metal, ceramic and metal ceramic materials for extreme conditions applications (high dynamic loads, high temperatures (over 1200 ° C, aggressive environments, etc.)). Investigation of physical-chemical processes of ceramics (B4C, B6O-based ceramics), metals (Mo, Ti, Cu alloys) and metal-ceramics (based on reinforced ceramic B4C-TiB2, WC-W2C, LaB6-TiB2) during pressure less sintering, hot pressing, spark plasma sintering, 3D printing, infiltration of powder materials. The microstructure, chemical and phase composition investigation of the obtained materials and their influence on the physical-mechanical and functional properties
EDUCATION
M.Sc. | July 2010 | National Technical University of Ukraine |
PhD | Feb 2015 | National Technical University of Ukraine |
PREVIOUS EMPLOYMENT
Name of Institution | Location | Position | From – To |
Otto von Guericke University Magdeburg | Magdeburg, Germany | Gest researcher | 03.2022 - present |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute | Kyiv, Ukraine | Associate Prof. | 2020 - present |
National Technical University of Ukraine (NTTU) “KPI” | Kyiv, Ukraine | Senior Researcher | 2015 – present |
National Technical University of Ukraine (NTTU) “KPI” | Kyiv, Ukraine | Assistant Prof. | 2015 – 2020 |
National Technical University of Ukraine (NTTU) “KPI” | Kyiv, Ukraine | Research Scientist | 2013 – 2014 |
National Technical University of Ukraine (NTTU) “KPI” | Kyiv, Ukraine | Assistant Prof. | 2011 – 2013 |
FELLOWSHIPS
Research Fellow | National Institute for Materials Science | Tsukuba, Japan | March 2017 – April 2017 |
Research Fellow | National Institute for Materials Science | Tsukuba, Japan | March 2015 – April 2015 |
Research Fellow | National Institute for Materials Science | Tsukuba, Japan | November 2015 – December 2015 |
Internship Program | National Institute for Materials Science | Tsukuba, Japan | January 2013 – March 2013 |
Internship Program | National Institute for Materials Science | Tsukuba, Japan | July, 2010 – October, 2010 |
GRANDS and AWARDS
- “Development of manufacturing technology for composite ceramic, metal-ceramic and metal-polymer ceramic armor using ultra-strengths reinforced ceramic materials” (registration ID 0115U002328) 2015-2016 (co-investigator).
- Ukrainian-Romanian project M/51-2016, M/92-2017 “New hard composite ceramic-based materials for cutting tools” (registration ID 0117U003354) 2016-2017 (co-investigator).
- “Physical-chemical bases of low-temperature synthesis (700 - 1500 ) of ultra-refractory high-strength reinforced ceramics and metal-ceramics of polyfunctional application” (registration ID 0117U004301) 2017-2019 (co-investigator).
- “Creation of fundamentally new "hybrid" frame materials to increase electrode stability and productivity of contact welding technology” (registration ID 0117U006427) 2017-2020. (Principal investigator)
- DZ/64-2018 “Development of technology for the production of titanium and alloys powders for 3D printing” (registration ID 0118U007130) 2018-2019. (co-investigator).
- DZ/79-2019 “Development of production technology for heat-resistant materials of special purpose” (registration ID0119U007130) 2019-2020. (Principal investigator)
- Ukrainian-Lithuanian project “R&D of ultra-lightweight high-temperature (up to 1400 ) heatproof materials using industrial waste” 2020-2021 (co-investigator).
- Development of a new class of metal-ceramic composites from powders of superhard reinforced ceramics for extreme operating conditions (registration 2020.02/0108) 2020-2022 (co-investigator).
- R&D of technology of high-speed sintering of submicrograin metal-ceramic materials (registration 0121U100503) 2021-2023 (Principal investigator)
- Infrared Transparent Ceramic Windows for High-Speed Vehicles, NATO SPS Grant reference n° ISEG.NUKR.SFP 985120 2015-2018
- Teaching Fuel Cell and Hydrogen Science and Engineering Across Europe 2020» H2020-JTI-FCH-2017-1. 2017-2020