В 2021 году Лаборатория искрового плазменного спекания (ЛИПС) МГТУ «СТАНКИН» в условиях невероятной конкуренции одержала победу в конкурсе Российского научного фонда в рамках Президентской программы исследовательских проектов по поддержке лабораторий мирового уровня для финансирования прорывных исследований в 2021–2024 годах.
Основополагающей задачей проекта, который ведется под руководством начальника ЛИПС - д.т.н., профессора Григорьева С.Н., является разработка комплекса плазменных технологий и инструментария, которые позволили бы для нужд машиностроения создавать изделия с повышенными триботехническими характеристиками и стойкостью к разрушению при воздействии сложных эксплуатационных нагрузок.
Решение поставленной задачи будет достигаться посредством формирования в объеме и поверхностном слое изделий из железосодержащих, металлокерамических сплавов и керамики адаптивных (самоорганизующихся) структур и покрытий, имеющих особую архитектуру и структурно-фазовое состояние. Эти особые архитектуры должны обеспечить трансформацию исходных физико-химических свойств под воздействием внешних нагрузок и, в том числе, за счет образования вторичных структур, тем самым адаптируя контактные участки ответственных изделий к условиям теплосилового воздействия и параметрам рабочей среды для многократного повышения сопротивления износу. При выполнении исследований будут использованы инновационные технологии, основанные на плазменных процессах, позволяющие получать интеллектуальные материалы и использовать их для нужд машиностроения и металлообработки.
Важная часть исследований – понимание физико-химических закономерностей формирования вторичных структур, обладающих термодинамической стабильностью и улучшенной смазывающей способностью при действии характерных для реальных эксплуатационных условий термических и силовых нагрузок в зоне трибоконтакта.
В проекте вместе с ЛИПС МГТУ «СТАНКИН» в качестве индустриального партнера участвует Акционерное общество «Производственное объединение «Стрела» (г. Оренбург), входящее в корпорацию «Тактическое ракетное вооружение», так как важным условием конкурсного отбора являлось подтверждение реальной заинтересованности в результатах запланированных исследований предприятий реального сектора экономики.
- Более 20 проектовПо разработке инновационных материалов и технологий искрового плазменного спекания
- Более 100 публикацииВ ведущих журналах, входящих в базы данных Scopus и Web of Scince
- Более 50 патентовНа полезные модели и изобретения по наиболее актуальным современным материалам и технологиям
- Более 80 единиц оборудованияДля получения высокопрочных беспористых материалов и исследования их свойств
Cегодня лаборатория искрового плазменного спекания - один из передовых отечественных центров научных исследований в области создания многофункциональных материалов и нанокомпозитов методом искрового плазменного спекания.
Принципами работы лаборатории являются междисциплинарные исследования на стыке материаловедения и высокоэффективных технологий обработки материалов.
Лаборатория искрового плазменного спекания проводит полный цикл создания инновационных нанокомпозитов, от смешивания порошков до получения готовых функциональных изделий.
Материалы, полученные при помощи разработанных оригинальных методов смешивания, консолидации порошков и оптимизации режимов искрового плазменного спекания, обладают уникальным комплексом физико-механических свойств. Это обуславливает превосходные эксплуатационные свойства полученных изделий. Полученные нанокомпозиты находят применение и высокоэффективны в следующих областях: металлообработка (изготовление режущего инструмента для труднообрабатываемых сталей и сплавов), горнодобывающая промышленность (резцы для бурения скальных пород), военная техника (бронежилеты и защита танков и вертолетов от пулевого и осколочного поражения), оптика (прозрачная сверхтвердая керамика), биомедицина (биосовместимые материалы), авиа и космическая промышленность (сопла, фильеры, клапаны, лопатки и др.).
В настоящее время лаборатория искрового плазменного спекания имеет в своём распоряжение всё необходимое для выполнения научно-исследовательских проектов мирового значения:
- Прекрасная научная подготовка и значительный опыт работы исследовательской группы;
- Уникальное современное оборудование и необходимая инфраструктура.
Коллектив лаборатории активно поддерживает научно-технические связи и сотрудничает с промышленными предприятиями и научными организациями России и стран ЕС, например такими как: ОАО «ВНИИЖТ» (Россия) – в области разработки и создание новых материалов для нужд ЖД транспорта; ОАО «ВНИИНСТРУМЕНТ» (Россия) и Nanoker Research Ltd. (Испания) – в области разработки и создании керамических режущих инструментов нового поколения; Мадридский автономный университет (Испания) и Швейцарская федеральная лаборатория EMPA – в области создания биоструктурированных керамических нанокомпозитов; Испанский национальный центр нанотехнологий и наноматериалов CINN (Астурия, Испания) и Йенский университет имени Фридриха Шиллера (Германия) в области создания новых порошковых композиций материалов и их последующего спекания и другие.
НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Лаборатория искрового плазменного спекания организует и осуществляет фундаментальные и прикладные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, связанные с оптимизацией процессов смешивания и компактирования порошковых частиц; совершенствованием технологий искрового плазменного спекания, разработкой и созданию новых прогрессивных нанокомпозитных многофункциональных материалов, основанных на композициях керамика-керамика и металл-керамика материалов, упрочненных металлическими наночастицами и карбидами, углеродными нанотрубками и нановолокнами, графеном и оксидом графена с улучшенным комплексом свойств (механических, магнитных, температурных, трибологических, оптических, каталитических и др.) для нужд промышленности.
Основные направления исследований - керамические нанокомпозитные материалы, оптимизация технологий искрового плазменного спекания, применение графена и оксида графена.
ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫЕ УСЛУГИ
- Подготовка порошковых материалов и композиций;
- Формование и уплотнение порошковых материалов;
- Спекание материалов;
- Термическая обработка материалов и изделий;
- Исследование свойств материалов.