Первые результаты

Моделирование свойств и составов

• Впервые осуществлена оценка эффективных свойств композита в рамках микромеханики с учетом эволюции состава переходной зоны во времени в условиях синтеза.
• Впервые построены аналитические решения задач о формировании переходных зон при синтезе композитов с учетом различия подвижности компонентов в фазах и явления термодиффузии.
• Разработана модель процессов, проходящих при многоступенчатой коррозии циркониевых оболочек ядерного топлива при использовании защитных многослойных покрытий Zr/ZrN.

Материалы

• Получены опытные образцы не имеющих мировых аналогов легких алюминий-матричных композиционных материалов для создания радиационно-защитных корпусов микроэлектронных модулей ракетно- космической техники.
• Методом 3D-печати впервые получены образцы изделий на основе полимеров с двухуровневым непрерывным армированием нанотрубками и угленитью.
• Получено защитное многослойное покрытие на основе линейной сверхрешетки TiN/AlN с высокими механическими свойствами и радиационной стойкостью.
• Получены образцы упрочняющих покрытий стекол иллюминаторов РКТ для защиты от ударного воздействия микрометеороидов.

Технологии

• Разработан принципиально новый метод формирования многослойных алмазных пленок с высокой твердостью, теплоотводностью, исключительной химической и радиационной стойкостью.
• Разработан метод синтеза и состав пленок Si3N4/AlN, обладающих высокотемпературной коррозионной стойкостью, твердостью и эластичностью.
• Отработаны режимы процессов холодного прессования и спекания методом SPS алюминий-матричных композиционных материалов с введением вольфрама и карбида бора.
• Разработана лабораторная технология 3D-печати изделий из композиционных полимерных материалов методом высокотемпературной совместной экструзии полимера и углеволокна при высоких давлениях.

Инфраструктураи оборудование

• В рамках инжинирингового центра по композиционным материалам для экстремальных условий созданы (совместно с ИФПМ СО РАН и РКК «Энергия») Научно-образовательный центр«Современные производственные технологии» и Центр перспективных исследований«Многоуровневое динамическое моделирование материалов и конструкций».
• Созданы экспериментальные установки для отработки аддитивных технологий получения изделий методами селективного лазерного спекания и электронно-лучевой послойной наплавки металлических порошков.
• Совместно с компанией BiSS Ltd. разработана и изготовлена уникальная испытательная машина для ресурсных испытаний.
• Спроектирован и ведется монтаж не имеющего мировых аналогов 3D-принтера для печати деталей РКТ из полимерных материалов с непрерывным армированием волокном.

165 млн рублей 

привлечено на проект по научно-техническим программам, грантам и хоздоговорам.

Индикаторы

Публикации в изданиях, индексируемых Web of Science или Scopus: 170 (110 – 2014 г., 60 – I полугодие 2015 г.)

Направления проекта

Направление 1

Развитие методов комплексного математического моделирования процессов синтеза и оценки свойств материалов для создания:

• технологий нанесения на материалы радиационно стойких эластичных высокотвердых, а также алмазных покрытий;
• сверхлегких радиационно-защитных корпусов микроэлектронных модулей космических летательных аппаратов;
• функциональных изделий методами цифровой 3D-печати полимерами с непрерывным армированием, электронно-лучевого и селективного лазерного сплавления.

Направление 2

Создание уникальных методик ресурсных испытаний и непрерывного мониторинга изделий, обеспечивающих прогнозирование срока службы композитов, работающих в условиях экстремальных воздействий.

Направление 2

Разработка и реализация DD-программы подготовки магистрантов с Университетом Жозефа Фурье, Франция (QS ТОР-150 on Material Science).