Отдел тугоплавких соединений и композиционных материалов
Отдел тугоплавких соединений и композиционных материалов (ОТСиКМ) создан в 1992 г. по инициативе директора института Полищука В.С., который был его первым руководителем. В настоящее время заведующим отделом является Алехов Ю.А.
Отдел, представленный опытными и квалифицированными специалистами, располагает материальной, исследовательской и опытной базами для выполнения исследований и разработок в области технологии порошковых материалов, изделий из них, создания их промышленного производства.
Направления исследований в областях разработок:
- Порошков тугоплавких соединений реактивной чистоты для сверхтвердых высокотемпературных материалов различного назначения (режущие инструменты, высокотемпературные нагреватели, испарители, абразивы и т.п.), таких как, бориды: Ti, Cr, V, Zr, Nb, Mo, La, Hf, Ta; карбиды: Ni, Cr, V, Zr, Hf, Ta, W; нитриды: Al, Ti, Cr, V, Zr, Nb, Hf, Ta; силициды: Ti, V, Mo, Hf, W.
- Композиционных магнитно-абразивных порошков на основе сверхтвердых и магнитно-мягких материалов: TiC — Fe, алмаз — суперпермалой, карбид бора — железо, нитрид бора — железо.
- Нитрида кремния с высоким содержанием активной α-фазы (85-92% масс.) для сверхпрочной конструкционной керамики, режущего инструмента.
- Классифицированных порошков псевдоплавленного карбида титана с высокопрочными зернами (10-500 мкм) для абразивной обработки сталей и сплавов в составе абразивных паст, притирочных составов и т.п.
- Металлокерамических фильтров тонкой очистки воздуха, воды, масла от механических примесей.
- Сверхтвердых, коррозионностойких и износостойких покрытий из тугоплавких соединений (TiC, TiN и др.) покрытий на высоконагруженных деталях механизмов и машин, работающих в агрессивных средах (рабочее колесо центробежных насосов для перекачки кислот, суспензий, рабочие детали шаровых кранов и т.п.) декоративных (под золото) на изделиях бытового назначения.
- Сверхширокодиапозонных радиопоглащающих плоских (толщина 6-10 мм) и пирамидальных (высота 25-40 мм) покрытий в диапазоне длин волн от 30 м до 1 мм с коэффициентом отражения электромагнитных волн по мощности менее 3-5 %.
- Цветных магнитных порошков для дактилоскопии и неразрушающей дефектоскопии.
- Специальных ферритовых порошков, малоразмерных ферритовых сердечников, крупногабаритных ферритовых изделий, ферритовых порошков для постоянных магнитов, магнитно-мягких ферритовых порошков.
- Материалов композиционных для медно-графитовых токоприемников подвижного состава электротранспорта различных типов.
- Композиционных магнитно-абразивных порошков для финишной обработки различных материалов для машиностроения.
За время существования отдела:
Разработан и исследован комплекс цветных магнитных порошков в ассортименте для магнитопорошковой дактило- и дефектоскопии. Разработана и освоена технология их массового производства и поставки подразделениям МВД многих стран.
На основе постоянных магнитов разработаны устройства для намагничивания воды «Магнитон», снижающие уровень ее жесткости и предотвращающие образование накипи в бытовых и промышленных нагревательных приборах. Указанные устройства были внедрены в производство на НПФ «Севпластмонтаж» Республика Крым.
Разработаны, исследованы, а также созданы технологии получения:
— тугоплавких соединений (карбидов, нитридов, боридов, карбонитридов) а также композиционных материалов на их основе для деталей и узлов различных механизмов, работающих при высоких температурных и экстремальных нагрузочных условиях, в частности: валы, запорная арматура насосов, сопла реактивных двигателей, высококачественный металлорежущий инструмент, основа для микросхем;
Радиодетали Сопло ракетного двигателя
— материалов для высоконагруженных токосъемников подвижного состава электротранспорта, в частности композитных медно-графитовых накладок НМГ1200, позволяющих вдвое увеличить межремонтный пробег тяжелого электровоза ВЛ-8, и втрое – электровоза ЭР-200 в условиях работы ЖД Новороссии и др.
Тяжелый электровоз ВЛ-8 Композитные медно-графитовые накладки
Разработаны, запатентованы, исследованы технологии получения:
— карбонитридов титана и пористых материалов на их основе для крупногабаритных металлокерамических фильтров, работающих в агрессивной среде и высоких температурах;
Крупногабаритные фильтры Запорная арматура
— композиционных материалов на основе разработанных тугоплавких соединений для изготовления магнитно-абразивных порошков, используемых в процессе магнитно-абразивной обработки изделий сложной геометрической формы;
Высококачественный режущий инструмент
— диэлектрических радиопоглощающих покрытий для защиты от паразитного электромагнитного излучения в устройствах дальней космической связи. Созданы плоские диэлектрические радиопоглощающие покрытия, которые позволили повысить чувствительность радиотелескопа РАТАН 70 п. Молочное Республика Крым.
Радиотелескоп РАТАН 70
Разработана технология получения композиционных порошковых медно-графитовых накладок. Изготовлены и поставлены потребителю опытные образцы токосъемников для высокоскоростного электропоезда «Хундай».
.
Пантографы на основе порошковых Скоростной поезд «Хундай»
медно-графитовых накладок
В условиях института созданы, аттестованы и отправлены потребителям опытно-промышленные партии вышеуказанных изделий.
Кроме того, разработаны запатентованы, изготовлены, опробованы и поставлены потребителям: ООО «Мелита К» (г. Казань), «Мотор Сич» (г. Снежное ДНР) установки для магнитно-абразивной обработки лопаток компрессора высокого давления турбореактивного двигателя АИ 222-25.
Авиационный турбореактивный двигатель Лопатки турбины КВД авиадвигателя
Установка магнитно-абразивной обработки деталей сложной геометрической формы
Магнитная кисть эксперта-криминалиста Магнитные цветные порошки для (разработка ОТСиКМ) дактилоскопических исследований
В настоящее время сотрудники ОТСиКМ при активном содействии сотрудников молодежной лаборатории института согласно функционально-кадровой структуре отдела выполняют исследования в рамках двух бюджетных НИР:
В результате научной работы сотрудники отдела регулярно публикуют научные статьи в журналах: «Неорганические материалы», «Физика и техника высоких давлений», «Технология машиностроения», «Вестник Тверского государственного университета», «Вестник Донецкого национального университета», «Russian Journal of Applied Chemistry», «Inorganic Materials» и др. Результаты научной работы представляются на профильных конференциях: «Донецкие чтения», «Инновационные перспективы Донбасса» «Физика конденсированного состояния», «Химические проблемы современности», «Химическая термодинамика и кинетика» и др.
Результаты НИР «Физико-химические закономерности формирования пористых фильтровальных материалов в режиме горения в поле центробежных сил» отмечены в Докладах РАН (том 1, с.77) как важнейшее научное достижение российских ученых за 2024 год.
Выполняемые ОТСиКМ бюджетные НИР актуализированы и будут продолжены в полном объеме на период 2026-2028 годы.
Материально техническая база отдела
представлена печным, вакуумным, вакуум-термическим, прессовым, измельчительно-смесительным, лабораторным оборудованием (в том числе созданным в рамках выполненных НИР), компьютерами, контрольно-измерительными приборами, позволяющими проводить весь комплекс научных исследований ОТСиКМ.