Лаборатория механики перспективных массивных наноматериалов для инновационных инженерных приложений

Научные результаты:

• Созданы эффективные теоретические модели пластической деформации и разрушения объемных наноматериалов. Предложены принципы наноструктурного дизайна, обеспечивающие получение наноматериалов, которые демонстрируют эффект «сверхпрочности» и проявляют признаки сверхпластичности даже при комнатной температуре.
• Исследована зависимость механических и функциональных свойств объемных наноматериалов на основе титана и его сплавов, предназначенных для изготовления медицинских имплантатов нового поколения, от характеристик их зёренной структуры.
• Разработан новый подход повышения механических и эксплуатационных свойств проводниковых материалов на основе алюминия за счет формирования в них регламентированных наноструктурных состояний с помощью методов интенсивной пластической деформации.
• Получены экспериментальные образцы изделий из объемных наноматериалов на основе алюминия, меди и титана, демонстрирующие повышенные многофункциональные свойства, весьма привлекательные для инновационных применений в технике и медицине.

Внедрение результатов исследования:

• Получены патенты: RU 2 542 073 «Способ получения безусадочного наномодифицированного конструкционного керамического материала». Авторы: В.Г. Конаков, И.А. Овидько, Б.Н. Семенов (2013 г.); RU 2 547 984 «Способ интенсивной пластической деформации кручением под высоким циклическим давлением». Авторы: Р.З. Валиев, И.Н. Сабиров, И.В. Смирнов, Р.Р. Валиев, М.Ю. Мурашкин (2013 г.); RU 2 586 188 «Способ интенсивной пластической деформации кручением под высоким давлением при ступенчатом нагреве заготовок». Авторы: Р.Р. Валиев, И.В. Смирнов, И.Н. Сабиров, Р.З. Валиев (2014 г.); RU 2 616 316 «Полупроводниковый ультрамелкозернистый алюминиевый сплав и способ его получения». Авторы: Р.З. Валиев, М.Ю. Мурашкин, И.В. Смирнов (2015 г.); RU 2 613 618 «Устройство для испытания конструкционных материалов на динамическое растяжение». Авторы: Ю.В. Судьенков, И.В. Смирнов (2015 г.); RU 2 628 594 «Способ повышения адгезионной прочности покрытия TiN и (Ti+V)N к подложке титанового сплава ВТ-6». Авторы: Р.Р. Валиев, Н.А. Казаринов (2015 г.); RU 2 635 989 «Способ изготовления заготовки из титанового сплава для деталей газотурбинного двигателя», авторы: Р.Р. Валиев, Р.З. Валиев, И.В. Смирнов (2015 г.); RU 2 649 031 «Способ рентгенофазного анализа нанофаз в алюминиевых сплавах». Авторы: В.Д. Ситдиков, М.Ю. Мурашкин, Р.З. Валиев (2016 г.); RU 2 652 520 «Устройство для определения и контроля скоростей поверхностных и продольных акустических волн в материалах при квазистатических и циклических нагрузках». Авторы: И.В. Смирнов, Ю.В. Судьенков (2016 г.); № 2017143433 «Способ получения длинномерных прутков ультрамелкозернистых сплавов титан-никель с эффектом памяти формы». Авторы: Е.А. Прокофьев, Р.З. Валиев (2017 г.); RU 2 667 271 «Термостойкий проводниковый ультрамелкозернистый алюминиевый сплав и способ его получения». Авторы: М.Ю. Мурашкин, И.В. Смирнов, Р.З. Валиев (2017 г.); RU 2 665 590 «Способ импульсного термоэлектрического неразрушающего контроля теплофизических свойств металлов и полупроводников». Авторы: И.В. Смирнов, Ю.В. Судьенков (2017 г.).

• Заключено 7 коммерческих договоров со сторонними организациями: ООО «НаноМеТ», ООО «Нанотехнологии проводников», ООО «ОМЕГА».

Образование и переподготовка кадров:

• Защиты: 3 докторские диссертации, 9 кандидатских диссертаций.

• Организовано и проведено 5 курсов профессиональной переподготовки для молодых ученых и преподавателей из сторонних организаций, в которых приняли участие 89 человек.

• Подготовлены и внедрены образовательные курсы: «Композиционные наноматериалы» (2014 г.), «Термическая и химико-термическая обработка» (2014 г.), «Специальные задачи механики наноматериалов» (2015 г.), «Структура и свойства композиционных материалов» (2016 г.), «Инженерно-технологические аспекты современной механики разрушения» (2017 г.) «Рентгеновский флуоресцентный анализ» (2017 г.).

• Опубликованы учебные пособия: «Процессы наноструктурирования в синтезе наноматериалов» (2014 г.), «Современные методы деформационно-термической обработки: от традиционных материалов до наноструктурных» (2015 г.), «Композиционные наноматериалы» (2015 г.), «Объемные наноструктурные материалы: фундаментальные основы и применения» (2017 г.), «Прочность и механизмы разрушения объемных наноструктурированных металлических материалов» (2016 г.), «Магнитные наносистемы и их диагностика методом ядерного гамма резонанса» (2016 г.), «Процессы на поверхности раздела фаз: учебное пособие» (2017 г.).

Другие результаты:

• Опубликовано 108 статей, индексируемых в базе данных Web of Science Core Collection, 6 монографий в известных международных издательствах Wiley, Springer и др. Цитируемость научных публикаций ведущего ученого и ключевых сотрудников Лаборатории превысила 4000 по версии Web of Science Core Collection и 20 000 по версии Scopus за 2013–2017 гг.

• Проведено 9 международных семинаров/конференций.

• Выиграно 18 грантов от различных фондов и организаций.