Научная деятельность

Научные направления, развивающиеся на кафедре ведутся:

  • по приоритетным направлениям РФ – Индустрия наносистем. Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика. Рациональное природопользование.
  • по приоритетным направлениям Красноярского края – Производственные технологии. Новые материалы и химические технологии.

Область применения: Машино- и приборостроение. Металлургия. Создание и производство новых конструкционных и функциональных материалов. Новые технологии сварки, пайки и обработки материалов. Машины и оборудование для горнодобывающей промышленности. Геологоразведка.

Сотрудники кафедры, работающие в данных направлениях: Темных В.И., Бабкин В.Г., Квеглис Л.И., Пушкарева Т.П., Носков Ф.М., Казаков В.С., Масанский О.А., Зеер Г.М., Токмин А.М., Свечникова Л.А., Черепанов А.И., Кукарцев В.А., Березюк В.Г., Лыткина С.И., Темных Е.В., Королева Ю.П., Ларионова Н.В., Шалаев П.О., Казанцева, В.В., Почекутов С.И., Астафьева Е.А., аспиранты, магистранты и студенты.

Научные направления:

1. «Физико-химические закономерности фазо- и структурообразования в металлических системах».

1.1. Закономерности и механизмы самоорганизации кристаллической и магнитной структуры массивных образцов, фольг и тонких пленок конструкционных и функциональных материалов на основе сплавов Fe и Ni с Ti, Al, Mn, Cu и др., наноструктурированных в различных условиях пластической деформации.

1.2. Технологии синтеза, создания и обработки наноструктурированных композиционных материалов конструкционного и функционального назначения.

Описание направления: Исследованы физико-химические процессы и механизмы самоорганизации кристаллической и магнитной структуры массивных образцов, фольг и тонких пленок конструкционных и функциональных материалов на основе сплавов Fe и Ni с Ti, Al, Mn, Cu и др., наноструктурированных в различных условиях пластической деформации.

Сплавы перечисленных материалов широко используются в машиностроении, а так же в качестве функциональных материалов. Сплавы системы Fe-Mn исследуются как материалы для спинтроники благодаря их уникальным свойствам. Сплавы системы Ni-Ti известны как сплавы с памятью формы. Сплав 36НХТЮ обладает свойством сверхпластичности. Сплавы системы Ni-Al известны как суперсплавы, а так же как сплавы обладающие эффектом памяти формы.

В объемном и тонкопленочном состоянии этих сплавов экспериментально наблюдалась самоорганизация кристаллической и магнитных структур на разномасштабных уровнях. Предлагаемая схема самоорганизации атомной структуры основана на концепции кластерной модели жидкоподобного состоянии, реализующегося в областях локализации деформации за счет прохождения волн пластической деформации.

Модель основана на современных концепциях. Для ее актуализации необходимо изучить динамическую самоорганизацию в многодоменных магнитных средах, например, для создания материалов для высокоплотной магнитной памяти.

Разработаны технологические основы получения тонкопленочного композиционного материала на основе сплава переходных металлов, обладающего свойствами термоэлектрика, интегрированного в устройство, выдающее термоЭДС.

Завершается разработка технологического устройства, предназначенного для неразрушающего контроля качества аустенитных сталей, основанного на обнаруженном эффекте магнитного последействия мартенсита деформации, возникающего в этих сталях при пластической деформации. Предложены технологические рекомендации по сварке давлением и улучшению качества сварных соединений сплавов черных и цветных металлов с различной свариваемостью, основанные на результатах, полученных при исследовании их поведения при пластической деформации в рамках кластерной модели структурообразования.

Разработаны и апробированы:

  • быстрозакристаллизованные лигатуры для производства литейных и деформируемых термически неупрочняемых композиционных сплавов на основе алюминия и меди;
  • медематричные композиционные сплавы электротехнического назначения, упрочненные нано- и микроразмерными эндогенными фазами;
  • технология получения коррозионностойкого композиционного сплава с металлической матрицей для литья анодов алюминиевых электролизеров.

Выполнены опытные индукционные наплавки износостойких порошковых материалов с применением генератора УВГ 2-25. Проведены металлографические исследования, анализ твердости и износостойкости биметаллических образцов, полученных наплавкой сормайта и стали 10Р6М6.

Исследованы структуры и механические свойства отливок из легированных конструкционных и инструментальных сталей, полученных с применением электрошлаковой технологии. Дальнейшая работа связана с исследованиями закономерностей структурообразования в условиях регулируемого теплоотвода.

Изучена возможность вторичной переработки высоколегированных сталей различного структурного класса с целью получения отливок разнообразного назначения с высоким комплексом эксплуатационных свойств. Разработаны физико-химические и технологические основы низкотемпературной диффузионной пайки и диффузионной сварки разнородных материалов для практического использования в ряде наукоемких отраслей народного хозяйства: аэрокосмическая, атомная и оборонная промышленность, радиоэлектроника, выкуумная техника и др.

Продолжатся работы по изучению возможности управления структуро- и фазообразованием в условиях индукционной и электрошлаковой технологии. Ведется системная экспертная работа по установлению причин выхода из строя бурового и другого технологического оборудования нефте-газового комплекса Красноярского края.

2. Разработка наземных мобильных проходческих комплексов для разведки и добычи рассыпного золота и благородных минералов.

Описание направления: Проведены необходимые исследования и разработана конструкторская документация на универсальный мобильный проходческий комплекс для разведки и добычи рассыпного золота.

Мобильный проходческий комплекс предназначен для разведки целиковых месторождений и ревизии техногенных россыпей золота и многочисленных хвостохранилищ и является эффективным технологическим оборудованием для их оценки.

Технологическое оборудование мобильного проходческого комплекса монтируется на базовый лесопромышленный трактор и включает в себя экскаваторное оборудование, барабанный дезинтегратор с загрузочным бункером, шлюз и передний отвал.

Техническая характеристика: производительность на промывке песков до 15 м3/ч; емкость ковша экскаватора 0,25 м3; глубина копания до 4 м; диаметр барабанного дезинтегратора 1100 мм; длина барабана 1500 мм; перфорация 10…30 мм; частота вращения 0…25 об/мин; длина шлюза 5,18 м.

В отличие от существующих технологий (скважины, шурфы, бульдозерные траншеи) комплекс обладает рядом преимуществ: осуществляет проходку разведочных выработок с одновременной валовой промывкой песков, обеспечивающей высокую достоверность и быстроту апробирования при низкой трудоемкости работ; позволяет проходить разведочные выработки на обводненных россыпях.

Обладая высокой маневренностью и производительностью комплекс является не только геологоразведочной, но и добычной единицей.

На ООО «Стандарт», г. Красноярск изготовлен и реализован головной образец, осуществляется подготовка серийного производства. Необходимы инвестиции.