Научный центр порошкового материаловедения

Сканирующий туннельный микроскоп - нанотехнологический комплекс «УМКА» (Россия)

Предназначен для проведения исследовательских работ на атомно-молеку¬лярном уровне. Принцип действия основан на эффекте туннелирования электронов через диэлектрический барьер в системе металл - диэлектрик ¬металл (полупроводник). Позволяет получать информацию о топографии поверхности в двух режимах: сканирование в режиме постоянного тока
или в режиме постоянной высоты.
Возможно топографирование локальной плотности электронных состояний и разделение областей разного состава.
Поле сканирования - 5х5 мкм.
Разрешение в плоскости образца не хуже 0,1 нм. Разрешение по вертикали не хуже 0,02 нм. Размер образца - 8х8 мм.

Аналитический автоэмиссионный растровый электронный микроскоп ULTRA 55/ ULTRA 60 (Carl Zeiss, Германия)

Позволяет получать изображения топологии поверхности, компози¬ционного контраста поверхности, карты разориентации кристаллов и карты ориентации магнитных доменов. Гарантирует получение изображений во вторичных и/или обратно рассеянных электронах, проведение прецизионных измерений частиц и включений, допол¬нительные аналитические возможности при изучении образцов в режимах просвечивания и в комбинации с микроаналитическими приставками.
Диапазон увеличений в режиме вторичных электронов - 12 - 900 000 крат.
Диапазон увеличений в режиме обратно рассеянных электронов - 100-900 000 крат. Пространственное разрешение - 0,8 нм при 30 кВ, 1,0 нм при 15 кВ, 1,7 нм при 1 кВ, 4,0 нм при 0,1 кВ.
 

Инвертированный металлографический микроскоп МЕТАМ-ЛВ-31 с цифровой камерой и системой анализа изображений (РОССИЯ)

Применяется для исследования в отраженном свете при увеличениях в 500-1000 крат микроструктуры непроз¬рачных объектов: металлов, сплавов, керамических мате¬риалов. Обеспечивает с помощью видеоадаптера и фото¬камеры возможность вывода изображений на экран монитора и их статистической обработки по программе «Видео Тест-Мастер».

Сканирующий зондовый микроскоп «НаноСкан» (Россия)

Предназначен для исследования рельефа и структуры поверхностей и измерения механических свойств (твердости и модуля упругости) твердых и сверхтвер¬дых материалов, включая алмаз, а также тонких пленок в субмикронном и нанометровом масштабе. Максимальный размер поля сканирования 7х7 мкм. Разрешение по ХУ - не хуже 10 нм, по Z - не хуже 1 нм.
Возможность сканирования непроводящих поверхно¬стей.
Измерение твердости от 7 до 100 ГПа. Измерение модуля упругости от 50 до 1000 ГПа.
Комплекс пробоподготовки «Struers»

Сканирующий зондовый микроскоп Solver Next.

Комплекс для проведе¬ния исследований структуры и свойств поверхностей методом сканирующей зондовой микроскопии.

Комплекс пробоподготовки «Struers».

Пробоподготовка материалов для исследо¬ваний с помощью оптической и электро¬нной микроскопии.

Установка нанесения токопроводящих слоев (С, Au) заданной толщины на образцы для сканирующей электронной микроскопии SPI.

Установка предназначена для подготовки не токопроводящих материалов к сканирующей электронной микроскопии путём нанесений на поверхность образцов тонкого токопроводящего слоя на основе углерода или золота.

Настольный сканирующий электронный микроскоп Рhеnоm.

Phenom является компактным сканирующим зондовым микроскопом с диапазоном увеличений в электронном пучке 250 - 20000, с ускоряющим напряжением 5 кВ, совмещённым с оптической камерой 20 крат. Предназначен для экспресс¬ анализа структуры поверхности.

Автоматическое устройство для электро¬литического полирования и травления образцов PoliMat 2 (Buehler).

Устройство предназначено для подготовки поверхности образцов к металлографическому анализу методом электролитического полирования и травления.

Оптический металлографический микроскоп AxioVert (Carl Zeiss)

Оптический микроскоп для металлографического анализа с увеличением до 1000 крат. Оснащён цифровой ССD камерой для записи изображений в цифровом виде.

Многофункциональный дисперсионный спектрометр комбинационного рассеяния света Sеntеrrа (Bruker, США)

Включает модуль Рамановского спектрометра с двойным лазером и модуль конфокального микроскопа. Предназначен для определе¬ния отдельных химических связей и групп в молекулах, исследова¬ния внутри- и межмолекулярных взаимодействий, различных видов изомерии, фазовых переходов, обнаружения микропримесей и идентификации веществ. Оптический микроскоп позволяет одно¬временно выявить морфологические детали образца. Спектральный диапазон 80-4500 см-1, спектральное разрешение 3 см-1•
Лазеры с длинами волн 532 и 785 нм (функционально - для устранения люминесценции). Пространственное разрешение микроскопа Olympus ВХ 51-1 мкм. Температурная приставка от -196 до +600 0C.

Вискозиметр «Rheotest RN4.1»

Прибор для иссле¬дования реологии суспензий, шлике¬ров с диапазоном измерений 5 ... 107 мПа с

Твердомер с цифровой индикацией измерений ERGOTEST DIGI25R

Твердомер позво¬ляет измерять твёрдость материа¬лов с использова¬нием методик Брин-неля, Роквелла с максимальной нагрузкой 2500 Н
и отображать изме¬рения в цифровом виде с выводом на печать.

Универсальный двухканальный спектральный фотометрический эллипсометр «Эльф»

Предназначен для измерения толщин пленок и слоев в тонкоп¬леночных структурах; измерения оптических и диэлектрических свойств материалов в оптическом диапазоне; исследования структуры материалов; анализ состояния поверхности и структу¬ры тонких поверхностных слоев.

Установка INSTRON-1195 (Англия)

Позволяет проводить статические испытания прочности материалов на растяжение и сжатие в соот¬ветствии с международными стандартами. Максимальная нагрузка - 10 000 кг. Скорость перемещения захвата 0,005-500 мм/ мин

Спектрометр СПАС-01 (РОССИЯ)

Предназначен для эмиссионного спектрального анализа. Позволяет проводить качественный и количественный анализ состава твердых и порошкообразных веществ. Процедура анализа автоматизирована. База данных содержит 25 000 спектральных линий.

Комплекс серии Sorbi 4.1 : станция подготовки образцов и прибор для измерения удельной поверхности материалов фирмы 3АО «МЕТА» (Россия).

Предназначен для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов по 4-точечному методу БЭТ. Позволяет снять зависимость величины адсорбции от давления газа-адсорбата ¬полную изотерму адсорбции/десорбции, - на основе которой определяется полный объем пор, объем микропор и мезопор, а также распределение мезопор по размерам.
Измерение пористости от 2 нм; газ-адсорбат - азот.
Пределы измерения общей поверхности - 0,1-1 000 м2/г.
Предел допускаемой относительной погрешности - не более 4-6 %.

Установка для определения кислорода АК-7716П (Россия)

Метод определения кислорода в металлических по¬рошках основан на восстановительном плавлении навески порошка в потоке инертного газа при тем¬пературе 1900-2400 ос и количественном анализе образовавшейся газовой смеси с помощью инфра¬красных газоанализаторов. Диапазон измеряемых концентраций кислорода 0,01-3,0 мас. %.

Экспресс-анализатор углерода и серы АУС-8144 (Россия)

Предназначен для определения содержания углерода и серы в сталях и сплавах. Метод основан на сжигании навески металла в потоке кислорода и измерении концентрации углекислого и сернистого газов с помощью инфракрасных газоанализаторов. Диапазон измеряемых концентраций углерода 0,001-5,0 мас. %, серы 0,001-1,0 мас. %.

Термомеханический анализатор/ дилатометр Setsys Еvоlutiоп (Setaram Instrumеntаtiоn, Франция)

Позволяет определять вариации размеров образца как функции температуры, деформации при неосциллирующей нагрузке и вариации размеров при одновременном воздей¬ствии температуры и нагрузки.
Рабочий диапазон температур - от комнатной до 2400 0С.
Длина исследуемого образ¬ца - до 20 мм, диаметр ¬до 10мм.
Непрерывный диапазон измерений удлинения - до 4 мм, точность измерения удлинений образца - не хуже 10 нм.

Лазерный дифракционный анализатор размера частиц Analysette 22 NanoTec (Fritsch, Германия)

Универсальный прибор для измерения размеров частиц в суспензиях, эмульсиях, порошках и аэро¬золях посредством лазерной дифракции при длине волны 650 нм.
Диапазон измерений в жидкой/ сухой среде ¬0,01-2000 мкм.
Продолжительность измерения - около 10 с.
Количество пробы в жид¬кой среде - 0,1-2,0 см3 в 500 мл жидкости, В сухой среде - 5-50 см3.

Рентгеновский дифрактометр XRD-6000 (Shimadzu, Япония)

Предназначен для проведения широкого спектра анализов в области рентгеновской дифрактометрии. Оснащен прецизионным вертикальным гониометром с установкой угла поворота ±0,0010, позволяющим проводить анализ порошков, тонких пленок, труднорастворимых и легкоплавких образцов.
Диапазон углов сканирования - от -60 до 163 0.
Скорость сканирования - от 0,1 до 50 град/мин. Возможность пошагового сканирования.
Оснащен камерой нагрева до 2000 0С.
Возможность работать в режимах постоянной скорости враще¬ния, осцилляции, простого вращения образца (непрерывного или пошагового).
Максимальная толщина образца - 10 мм, максимальная масса образца - 300 г.

Энергодисперсионный рентгенофлюоресцентный спектрометр EDX-800HS.

Прибор предназначен для качественного и количест¬венного определения химического состава материалов в диапазоне от азота до урана.

Дисковая центрифуга «DС24000» (CPS)

Дисковая центрифуга CPS измеряет гранулометричес¬кие составы, используя седиментацию, известный и достоверный метод определения дисперсности. Диапазон измерения размеров частиц 0,005-70,0 мкм.

ИК -спектрометр IR Prestige-21

Инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье, однолучевой, с юстируемой оптикой и выводом внешнего луча. Позволяет проводить качественный и количественный анализ материалов.

Анализатор размера частиц IG-1 000

Прибор предназначен для проведения гранулометри¬ческого анализа порошковых материалов в диапазоне 0,5-200 нм.

Динамический микротвердомер DUH-211S Т

Микротвердомеры предназначены для определения твердости и модуля упругости поверхности материалов и готовых изделий при нагрузках от 0,1 до 1961 мН. Прибор осуществляет широкий диапазон методов испытаний с различными индикаторами.

Каталитическая установка «BI-CAT»

Для проведения испытания активности и селектив¬ности генерогенных катализаторов.

Варио-планетарная мельница Pulverisette (Fritsch, Германия).

Предназначена для размола металлических и керамических порошков. Предусмотрена воз¬можность смены мелющих тел и барабанов. Регулируемая скорость вращения - до 1000 об/мин. Максимальная крупность загружае¬мого материала 10 мм.
Количество загружа¬емого материала - до 2 порций по 125 мл.
Конечная тонкость <<1 мкм.

Промышленная вакуумная установка UniСоаt 600 с дуальной магнетронной распылительной системой фирмы НПФ «Элан-Практик» (Россия)

Предназначена для нанесения широкого спектра современ¬ных упрочняющих и многофункциональных покрытий (в том числе нанокомпозитных покрытий) на металлические изделия. Размеры рабочей камеры - 400х600 мм.
Предельное значение вакуума в рабочей камере - 6х1 0-3 Па; двухуровневая система управления - PLC на базе микрокон¬троллера Fastwell + компьютер на базе P-IV, пневматика фирмы SMC (Япония).
Технологические программы нанесения традиционных покры¬тий - TiN, TiCN, CrN, AIN, TiN- TiCN.
Технологические программы нанесения нанокомпозитных покрытий - AlTiN, AlCrN, AlSiTiN.

Установка для получения нано- и микрокристаллических волокон (Россия)

Принцип работы экс¬периментальной уста¬новки для получения волокон основан на экстракции расплава металла из подвешен¬ной капли. Скорость охлаждения металла достигает порядка 10 5 – 10 6 К/с. Быстро¬охлажденный продукт представляет собой непрерывные или дискретные микрокристалличес¬кие волокна диаметром до 30 мкм, обладающие заданным комплексом повышенных физико-механических и специальных свойств. Установка позволяет получать металлические волокна из алюминия, никеля, титана, циркония и сплавов на их основе, а также из жаропрочных сплавов.

Роботизированный комплекс плазменного напыления «GТV- APS-DELTA Соаting Lab»

Для получения функциональных моно- и мультипокрытий из металлов и керамик методом атмосферного плазменного напыления.

Установка электронно-лучевого напыления УЭ-189 (Россия)

Предназначена для нанесения композиционных покрытий путем испарения металлов и керамики в вакууме. В установке предусмотрено два типа захватов - для небольших и для крупногабаритных изделий. С помощью удлинителей штока вращения изделие может устанав¬ливаться в камере на высоте 500-1000 мм от поверхности расплавленного металла в тиглях.
Максимальные размеры покрываемых изделий: диаметр 1000 мм, высота 350 мм. Масса изделия - до 750 кг.

Лазер ЛТН-1 03 (Россия)

Позволяет осуществлять высокоэнергетическую обработку материалов.
Габаритные размеры лазера - 2500х1380х800 мм. Масса излучателя - 18 кг.
Длина волны лазерного излучения - 1064,1 нм. Мощность лазерного излучения - 250 ± 50 Вт.

Установка роста углеродных нанотрубок CVDomna фирмы Nano Device Technology (Россия)

Позволяет получать углеродные нанотрубки методом каталитического пиролиза. Длительность технологического процесса - 2-120 мин.
Максимальная температура в рабочей камере – 1200 0 С.
Диапазон задания скорости нагрева - 1-150 0 С/мин Размер рабочей камеры - 80х46 мм.

Система для искрового плазменного спекания SPS-1 050Ь SPS Syntех Inс.

Установка предназначена для про ведения экспери¬ментальных исследований в области создания широ¬кого спектра новых материалов. Позволяет консоли¬дировать порошковые материалы одновременным воздействием давления и импульсного постоянного тока низкого напряжения.

Установка плазмохимического газофазного роста алмазных пленок «ASX 5200S-ECR»

Установка позволяет получать алмазные и алмазопо¬добные пленки, углеродные нанотрубки.
Модернизированная промышленная установка вакуумно-дугового испарения УРМ3-3.279348 (Россия)
Содержит различные источники плазмы: 2 электродуговых испарителя и 4 магнетронных распылителя; позволяет в тече¬ние одного технологического процесса формировать высоко¬эффективные покрытия с градиентом структуры и свойств, улучшенной износо-, коррозие-, ударо-, термостойкостью
к усталостному разрушению и кратковременным перегрузкам в условиях сухого трения и воздействия агрессивных сред. Предназначена для нанесения градиентных покрытий со стабильными эксплуатационными характеристиками электродуговым испарением, магнетронным распылением, комбинированным методом в ручном и автоматическом режиме.

Модернизированная промышленная установка вакуумно-дугового испарения УРМЗ-3.279348 (Россия)

Содержит различные источники плазмы: 2 электродуговых
испарителя и 4 магнетронных распылителя; позволяет в течение одного технологического процесса формировать высокоэффективные покрытия с градиентом структуры и свойств,
улучшенной износо-, коррозие-, ударо-, термостойкостью
к усталостному разрушению и кратковременным перегрузкам
в условиях сухого трения и воздействия агрессивных сред.
Предназначена для нанесения градиентных покрытий со стабильными эксплуатационными характеристиками электродуговым испарением, магнетронным распылением, комбинированным методом в ручном и автоматическом режиме.

Установка Сеrсоn Smart Ceramic (Dеgudепt GmbH, Германия)

Предназначена для изготовления деталей сложной формы из оксида циркония и других керамических материалов. В состав установки входят: высокотемпературная печь для спекания Cercon heat и специально разработанная под оксид циркония машина для сканирования и фрезерования Cercon brai

Атомайзер ALD VIGA-2B

Атомайзер предназначен для получения порошков жаропрочных, высоколегированных и др. сплавов металлов путем распыления жидкого металла струей инертного газа и осаждения охлажденных частиц металла в специальной колонке. Температура плавления до 1900 0С, дисперсность порошка зависит от настроек распылительной системы и материала расплава и варьирует в пределах 10-100 мкм.
Порошки обладают сферической формой и могут быть использованы для изготовления изделий методами аддитивных технологий, плазменного нанесения покрытий, гранульной металлургии и др.

Установка ионного азотирования «ИОН-50»

Позволяет проводить упрочнение деталей методом азотирования приповерхностного слоя.

Станок круглошлифовальный МЕ 1432В 3000

Станок для шлифования валов длиной до 3 метров.

Вакуумно-компрессионная электрическая печь TAV Н8

Печь предназначена для термообработки и закалки материалов в вакууме и инертном газе при темпе¬ратурах до 1600 ºC. объем загрузки до 1 м3, масса садки до 1 т.

Высокотемпературная электрическая печь с контролируемой атмосферой НТ -64 (Nabertherm)

Предназначена для спекания керамических порошковых материалов в атмосфере воздуха и инертных газов при температурах до 1750 0 С.

ДЕТАЛИ КОНСТРУКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

изготовлены из новых порошковых материалов: концентрационно-неоднородных трипсталей. Необычное сочетание свойств: ?B = 1000-1500 МПа, К1С = 50-75 МПа?м1/2, твердость 35-40 HRC достигнуто за счет создания в структуре большой доли метастабильной составляющей, претерпевающей фазовые превращения при различных видах нагружения. В свою очередь метастабильная фаза организована посредством реализации заданного закона распределения легирующих добавок. Суммарное содержание легирующих элементов 3-20 %.изготовлены из новых порошковых материалов: концентрационно-неоднородных трипсталей. Необычное сочетание свойств: ?B = 1000-1500 МПа, К1С = 50-75 МПа?м1/2, твердость 35-40 HRC достигнуто за счет создания в структуре большой доли метастабильной составляющей, претерпевающей фазовые превращения при различных видах нагружения. В свою очередь метастабильная фаза организована посредством реализации заданного закона распределения легирующих добавок. Суммарное содержание легирующих элементов 3-20 %.

Карбидостали при прочности ?B =800-900 МПа и трещиностойкости К1С 40-50 МПа?м1/2 имеют интенсивность изнашивания на уровне ферротиков с 30-40 % карбидов. Сочетание высоких механических свойств и износостойкости достигнуто за счет решения проблемы физико-химической несовместимости компонентов и реализации метастабильного состояния матрицы.

Детали из низколегированных метастабильных сталей (МАС) отличаются сочетанием абразивной износостойкости на уровне лучших хромованадиевых инструментальных сталей с физико-механическими свойствами и ценой инфильтрированных медью порошковых псевдосплавов.

Детали из порошковых антифрикционных бронз сочетают: низкую стоимость за счет исключения олова с улучшенными механическими и триботехническими свойствами (?B = 160 МПа, КС = 19 кДж/м2, ?= 20 %, коэффициент трения 0,05 при интенсивности изнашивания не выше, чем у лучших оловянистых бронз).

ФОРМООБРАЗУЮЩИЕ И РЕЖУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Область применения - машиностроение, строительство, нефтегазодобыча. Эксплуатационный цикл увеличен в 1,5-2 раза по сравнению с аналогами. Структура материалов содержат фазы, существенно различающиеся по свойствам, поэтому они обладают комплексом физико-механических и эксплуатационных характеристик, не достижимых при изготовлении другими способами.

ЗУБЧАТЫЕ ВЕНЦЫ, ИЗНОСОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ РЕДУКТОРОВ, НАСОСОВ, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Характеристики: предел прочности 1000 – 1800 МПа, коэффициент вязкости разрушения 50-60 МН/м3/2 , износостойкость на уровне литых инструментальных сталей. Характеристики шестерни гидронасоса: давление нагнетания рабочее 25 МПа, максимальная частота вращения вала 6000 об/мин, коэффициент подачи 0,97-0,99, удельная материалоемкость 0,12-0,25 кГ/КВт, ресурс 10000-12000 моточасов.

ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ФИЛЬТРА-ВЛАГОМАСЛООТДЕЛИТЕЛЯ

Однослойный фильтроэлемент для первой ступени очистки представляет собой пластину из высокопористого ячеистого материала со следующими характеристиками:

пористость открытая 0,96
средний размер структурной поры-ячейки 0,8 - 1,2 мм
прочность при сжатии 0,4 МПа
проницаемость по ГОСТ 25283-82 1,7.10-8 м2
матричный материал медно-никелевый сплав
габаритные размеры 120х120х20 мм 

Двухслойный фильтроэлемент для второй ступени очистки представляет собой двухслойную пластину размерами 120х120х20, состоящую из опорного (несущего) слоя и собственно фильтрующего слоя.

Опорный слой полностью унифицирован с однослойным фильтроэлементом и имеет те же характеристики.

Фильтрующий слой, припеченный к опорному, имеет следующие характеристики:

1. Пористость 0,55 - 0,60
2. Средний размер пор 50-100 мкм 
3. Толщина фильтрующего слоя 1,0-1,5 мм

Фильтроэлементы применяются в составе фильтров для очистки сжатого воздуха и других газов в пневмосистемах от аэрозольной влаги, компрессорных масел и механических загрязнений.

КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ СОСТАВА Cu-Cr ДЛЯ ЭЛЕКТРОКОНТАКТОВ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВАКУУМНЫХ ДУГОГАСИТЕЛЬНЫХ КАМЕР

Назначение. Изготовленные из разработанного композиционного материала электроконтакты обеспечивают исправную работу высоко¬вольтных вакуумных дугогасительных камер, рассчитанных на напря¬жение порядка десятков киловольт и номинальную силу тока от сотен до тысяч ампер. Вакуумные дугогасительные камеры являются рабочими элементами вакуумной коммутационной аппаратуры - вакуумных выключателей нагрузки, вакуумных контакторов, которые с успехом находят применение в энергетике, транспорте, нефте- и газодобываю¬щей промышленности и других отраслях, на подстанциях распредели¬тельных электросетей, комплектных трансформаторных подстанциях, на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог и метро-политена, а также в электрооборудовании для металлургического, нефтегазового и химического производства, в электрооборудовании для открытых горных работ, для мощных экскаваторов и т. д.

Описание разработки. Электроконтактный материал состава Cu - 35 % Cr обладает высоким комплексом свойств: относительная плотность - 98 %, твёрдость - 80 НВ, предел прочности при одноосном растяжении ¬до 370 МПа, электропроводность - не ниже 35 % от электропроводности отожжённой меди, содержание приме¬сей по кислороду - не более 0,07 мас. %, по азоту - не более 0,0003 мас. %. 

АЛМАЗНО-ФУЛЛЕРИТОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ 

Диск пилы для резки природного камня с алмазными сегментами.

Алмазные сегменты для дисковых пил и втулки для канатных пил.

Назначение. Предназначен для резки и шлифовки при родного камня, так как алмазные сегменты обеспечивают при резке предельно низкий расход алмазов. 3а счет самоупрочнения при работе инструмент может быть применен для резки и шлифовки горных пород различной твердости (от мраморов до гранитов).

Рисунок 1- НАНОЧАСТИЦА РАСПЫЛЕННОГО ЖЕЛЕЗА С ОСАЖДЕННЫМ НА НЕЕ НАНОПОРОШКОМ НИКЕЛЯ

Рисунок 2 - СПЕЧЕННЫЙ МАТЕРИАЛ «ЖЕЛЕЗО – НИКЕЛЬ»

Рисунок 3 -СТРУКТУРА СПЛАВА «ЭЛИНВАР» С НАНОФАЗАМИ, ×20170

СТАЛИ, ПОЛУЧЕННЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОПОРОШКОВ

Назначение – конструкционные, специальные, прецизионные материалы. Стали получены из микронных порошков железа и нанопрошков легирующих металлических элементов.
Нанопорошки легирующих элементов осаждали на микронные порошки, используя химико-металлургический метод, рис. 1. Предложенный способ получения материалов обеспечивает получение частиц легирующих элементов с размерами 40 – 50 нм, свободных от примесей и равномерно распределенных по поверхности микронных частиц железа. Равномерное распределение легирующего элемента в порошках обеспечивает формирование гомогенных структур при спекании сталей, рис.2. Введение нанопорошков понижает энергию активации спекания в 2-3 раза, обеспечивают формирование беспористых структур с повышенными физико-механическими свойствами при пониженных температурах спекания. Так, в стали, легированной наноникелем после спекания при 1100 0С в течение 1 часа остаточная пористость составляет 2-4 %, микротвердость повышается в 3 раза. Использование нанопорошков при изготовлении элинваров обеспечивает формирование наноструктур, рис. 3, снижение пористости с 12 до 2 %, увеличение предела прочности с 750 до 1100 МПа, повышение микротвердости на 20 %.
Данный сплав не уступает по характеристикам сталям, разработанным японскими учеными в результате исследований влияния утончения исходных компонентов от мкм до нм на свойства материала.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ:
- низкая пористость - 1-4 %
- понижение температуры спекания на 100 градусов - до 1100 0С
- гомогенность распределения легирующего элемента (коэффициент вариации концентрации) – 5-10 %
- повышение прочности до 1100 МПа без применения горячей деформации

ПОРОШКИ ЦИНКА И АЛЮМИНИЯ

Назначение.
Описание разработки.
Порошки на основе цинка, алюминия и его сплава АК12 предназначены для получения функциональных материалов и изделий на их основе методами порошковой металлургии, для нанесения защитных
покрытий, а также для использования в металлургии и химической промышленности.
Порошки на основе цинка и его сплавов, алюминия и его сплава АК12, полученные
Центробежно-пневматическим распылением металла в инертной атмосфере, имеют сферическую форму частиц.
Цинковые порошки обладают высокой чистотой (более 99 %) и дисперсностью от 0,1 до 46 мкм; дисперсность
порошков на основе алюминия и сплаваАК12составляет 0,120 мкм. Благодаря высоким скоростям охлаждения
и применения фильтрации расплава при получении достигается однородность состава и тонкая микроструктура
порошков.
Порошки могут быть использованы для создания материалов и изделий, позволяющих обеспечить работу
установок и оборудования, эксплуатируемых как при нормальных, так и при экстремальных условиях (повышенная температура, нагрузки, агрессивные среды), уменьшение материалоёмкости до 50 %, увеличение
коэффициента использования материала до 95 % в сравнении с литыми аналогами, повышение на 30–50 %
ресурса работы изделий

Изготовление магнитопроводов электрических машин переменного и постоянного тока методом порошковой металлургии позволяет повысить коэффициент использования материала до 0,9 - 0,95, снизить трудоемкость изготовления на 15 - 20 %, исключить ряд операций: вырубку из листа, сварку, обливку корпусов алюминием, отжиг.
Композиционные порошковые магнитопроводы предназначены для электродвигателей постоянного и переменного тока промышленной частоты мощностью до 1 кВт и трансформаторов для источников питания.

Технические характеристики

Магнитная индукция, Тл 1,6-1,8
Магнитная проницаемость, ?max/?? 4500-12000
Потери на перемагничивание, Вт/кг 2,0-6,0
Технические характеристики электрических машин с магнитопроводами из спеченных материалов полностью соответствуют требованиям технических условий.
Применение порошковых магнитомягких композиционных материалов обеспечивает высокую автоматизацию производства, и позволяет утилизировать отходы электротехнической стали.
Технология отличается простотой, надежностью и экологической чистотой.

БЫСТРООХЛАЖДЁННЫЕ ВОЛОКНА СПЛАВОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Назначение. Быстроохлаждённые волокна и ленты могут быть использованы в производстве фильтрующих материалов, носителей каталитических систем, работающих в условиях агрессивных сред и при повышенных температурах. Высоколегиро¬ванные быстроохлаждённые материалы жаропрочных сплавов перспективны в авиакосмической технике в качестве уплотнений авиационных ГТД.
Технические характеристики (напримере микрокристаллических волокон из сплава титана ВТ6): эффективный диаметр - от 30 до 150 мкм, длина мерная (от 4 до 20 мм) или непрерывная, предел прочности - до 1100 МПа, относительное удлинение - до 3 %, микротвёрдость HVO,05 340-430.

ВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ШУМОГАШЕНИЯ, ФИЛЬТРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОВ

Назначение. Разработка предназначена для производства каталити¬ческих систем, композиционных конструкционных деталей, демпферов, звуко- и виброгасителей, фильтров жидких, газообразных сред, в том числе агрессивных при повышенных температурах.
К основным технологическим процессам, в которых целесообразно при менять проницаемые волоконные материалы, отнесены газоочистка и фильтрование агрессивных сред.
Описание разработки. Ширина волоконных изделий и заготовок ¬до 400 мм, высота - до 15 мм, длина неограниченная. Возможность получения многослойных, гомогенных, градиентных, пористо-волокнис¬тых элементов конструкций и деталей.
Диапазон пористости волоконных проницаемых материалов - 30-95 %. Термостойкость проницаемых пластин - на уровне компактных матери¬алов.

НАНО- И ДИСПЕРСНЫЕ ПОРОШКИ АЛЮМИНИЯ

Назначение. Разработка предназначена для производства газо- и пенобетона, порошковых материалов на основе алюминиевых сплавов.
Описание разработки. Алюминиевые порошки получены методом центробежно-пневматического распыления металла в потоке инертного газа с последующим измельчением в высокоэнергетических аппаратах.
Нано- и дисперсные алюминиевые порошки обладают комплексом необ¬ходимых характеристик, требуемых для получения высококачественного газо- и пенобетона с более однородной структурой, по сравнению с выпус¬каемой в настоящее время алюминиевой пудрой по ГОСТ 5494-95.
Технические характеристики: удельная поверхность химический состав свыше 20 м2/ г; не менее 95%Al

ЗУБОЧЕЛЮСТНОЙ ИМПЛАНТАТ

Назначение. Разработка предназначена для возмещения дефектов нижней челюсти, возникших после травм, воспалительных заболеваний, после удаления опухолей и опухолеподобных образований. Положительный эффект от применения разработанной конструкции заключается в повышении эффективности лечения за счет профилак¬тики послеоперационных осложнений, биосовместимости тканей, возможности индивидуального изготовления имплантатов, сокращения сроков лечения, отсутствия необходимости удаления имплантата, хорошей фиксации и стабилизации последующих зубочелюстных протезов, что обеспечивает улучшение здоровья и качества жизни пациентов.
Описание разработки. 3убочелюстной имплантат состоит из челюстной части, выполненной из углеродного композиционного мате¬риала «Углекон-М», и зубной части, выполненной из сплава титана.

ЮБИЛЕЙНЫЕ МЕДАЛИ

КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ КАРБОСИЛИЦИДА ТИТАНА ТiзSiС2

Назначение. Может быть использован в качестве функционального материала, работающего в условиях высоких температур (до 1100 ºС) и агрессивных сред. Данный материал перспективен в авиакосмической техни¬ке (лопатки турбин), в машиностроении (элементы крепежа) и теплотехнике (нагреватели), в качестве конструкционного материала для изготовления жаропрочных деталей, для замены механически обрабатываемой керамики карбосилицидом титана, в качестве печного припаса (благодаря стойкости к окислению, хорошей обрабатываемости, термо- и коррозионностойкости Ti3SiC2), в качестве элементов пар трения (материал обладает очень низким коэффициентом трения), в качестве теплообменников (Ti3SiC2 обладает отличной теплопроводностью, слабо снижающейся с ростом температуры, химической устойчивостью, легкостью механической обработки и стойкостью к термоудару)
Технические характеристики: относительная плотность - до 99 %, микротвердость - 6-7 ГПа, стойкость к окислению на воздухе при 11 ОООС - не более 0,5 %.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ С НАНОКРИСТАЛ¬ЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ

Назначение. Конструкционные материалы применяются в авиационно-космической технике, атомной промышленности и энергетике, топливно-энергетическом комплексе, автомобилестроении, медицине.
Описание разработки. Материал изготовлен из нанодисперсных порошков. Частицы порошков имеют узкое распределение по размерам. Размер частиц можно регулировать. Плотность материала после спекания при 1500 0 С близка к теоретической, а размер зерна менее 0,4 мкм.
Конструкционные материалы обладают сверхпластичностью при повышенных температурах, имеют высокую плотность, близкую к теоретической, высокий коэффициент трещиностойкости.

БИО- И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ НАНОЦИРКОНИЕВАЯ КЕРАМИКА

Назначение. Биосовместимый керамический материал разработан на основе нанопорошков диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия; в ортопедической стоматологии при меняется для изготовления цельно¬керамических зубных протезов. Дополнительное введение стабилизирующих добавок позволяет использовать данный материал в качестве высокотемпературных конструкционных материалов и твердых электролитов с высокой ионной проводимостью.
Описание разработки. Наноциркониевая керамика получается при низких температурах спекания, что позволяет сохранить наноразмерную структуру, обеспечивающую высокий комплекс физико-механических свойств. Фазовый состав - тетрагональная или кубическая фаза диоксида циркония.
Разработанный керамический материал после предварительного низко¬температурного обжига позволяет проводить механическую обработку.
Технические характеристики:
- прочность при изгибе до900МПа;
- вязкость разрушения до 15МПа*м1/2; 200нм.
- средний размер зерна 200 нм.

КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ZrO2 ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Назначение. Керамические материалы на основе ZrO2, стабилизированного Y2O3, благодаря своим прочностным характеристикам, высокой износостойкости и химической стойкости могут быть использованы как в машиностроении в качестве конструкционной керамики, так и в ортопедической стоматологии для изготовления цельнокерамических конструкций стоматологического назначения с применением высокотехнологичных CAD/CAM систем и различных имплантатов, в том числе для челюстно-лицевой хирургии.
Краткое описание. Керамический материал получают из нанопорошка, синтезированного золь-гель методом. Используя для спекания низкую тем-пературу, в материале сохраняется дис-персная структура, обеспечивающая высокий комплекс физико-механичес-ких свойств.
Проведение предварительного низ-котемпературного спекания заготовок, придает им необходимую прочность, что позволяет проводить механическую обработку.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
- Прочность при изгибе до 900 МПа
- Вязкость разрушения до 15 МПа·м1/2
- Средний размер зерна около 200 нм
- Фазовый состав 100 % тетрагональный ZrO2

ПЕНОКЕРАМИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ

Назначение. Предназначены для работы в среде агрессивных жидкостей и газов при повышенных температурах, в частности для улавливания возгонов плавильных печей и фильтрации расплавленных металлов.
Фильтрация металлов через пенокерамические фильтры позволяет: - снизить объемную долю и размер включений;
- увеличить прочность литого сплава;
- повысить содержание легирующих элементов в составе твердого раствора.
Описание разработки. При фильтрации расплавленных металлов наря¬ду с засыпками относятся к типу объемных фильтров, для которых существенную роль играет адгезионный механизм отделения примесей. Рабочие температуры - 600-16500 С.

ЖАРОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ С НАНО- И МИКРОПОРИСТОСТЬЮ

Назначение. Ориентирована на массовое применение при очистке высокотемпературных газов и жидких сред в металлургии и химической промышленности, может быть использована в качестве подложки для асимметричных нанопористых мембранных материалов.
Описание разработки. Обладает высокими жаростойкостью (рабочая температура - до 1200 0С) и химической стойкостью в растворах кислот и щелочей, а также в расплавах большинства металлов. Размер пор варьируется от 0,5 до 15 мкм при узком распределении пор в пределах конкретного изделия.
Разработка защищена патентами РФ.
Назначение. Материалы предназначены для использования в качестве носителей высокотемпературных катализаторов и основы эффективных низкотемпературных блочных катализаторов для газовых и жидкостных сред.

Получены методом термогелевого литья с применением вакуумирования через пористые подложки. В процессе изготовления формируются глобулы из нанопорошка диоксида циркония, при спекании которых образуются нанопоры.
Не боящиеся ни высоких температур, ни воды материалы обладают микропорами, обеспечивающими транспорт реагентов, и нанопорами, способными при формировании каталитического слоя служить нанореакторами для частиц катализаторов.
Введение оксидов иттрия, церия, титана позволяет изменять свойства поверхности за счет варьирования структурных параметров решетки оксида циркония..

• Средний размер нанопор 4-10 нм
• Средний размер микропор 10-12 мкм
• Открытая пористость 40-42 %
• Жаростойкость до 1400-1500 0С
• Высокая термостойкость

ИЗЛОМ ОБРАЗЦА КОРДИЕРИТОВОЙ КЕРАМИКИ С 30% ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ

КЕРАМИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ И НОСИТЕЛИ КАТАЛИЗАТОРОВ

Назначение. Жаростойкие керамические материалы на основе кордиерита, диоксида циркония, диоксида титана и их композиций для фильтрации газовых и жидких сред и проведения каталитических реакций.

Микропоры в материале

Материалы с бимодальным распределением пор получены на основе ультрадисперсных керамических порошков с использованием прессования и приемов золь-гель технологии.

Нанопоры в материале

В процессе формирования порового пространства на стенках извилистых микропор образуются тупиковые нанопоры со средними размерами 4-10 нм. Нанопоры могут служить нанореакторами, в которых можно зафиксировать различные вещества в виде наночастиц, способных воздействовать на компоненты газовой или жидкостной смеси.

• Средний размер нанопор 4-10 нм
• Средний размер микропор 10-12 мкм
• Открытая пористость 40-42 %
• Высокая термостойкость

ПОКРЫТИЯ

НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ АЛМАЗНЫЕ ПЛЕНКИ

Микроструктура алмазной пленки, размер зерен составляет <100 нм

Поперечное сечение нано-кристаллической алмазной пленки
Краткое описание (особенности):
Нанокристаллические алмазные пленки получены химическим газофазным осаждением, инициированное микро-волновой плазмой.
Осаждение пленки происходит при низком давлении и температурах 700-9000С из смеси газов водорода и метана.

Нанотехнологическая сущность:
Структура алмазной пленки является нанокристаллической, состоящей из зерен c размером < 100 нм.
Нанокристаллическая алмазная плен-ка обладает уникальным комплексом свойств для повышения стойкости твердо-сплавного инструмента.

Назначение разработки – улучшение эксплутационных характеристик твердосплавного режущего инструмента для обработки цветных сплавов, пластмасс, абразивных неметаллических и композиционных материалов.

Твердость пленки 70-80 ГПа
Толщина пленки до 10 мкм
Размер зерна <100 нм
Увеличение стойкости инструмента до 10 раз

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ

Назначение. Применение способов наплавки и напыления деталей, конструкций, инструмента решает задачу получения различных функциональных свойств поверхности.

Описание разработки. Детали, полученные с использованием способов напыления и наплавки, обладают физико-механическими свойствами поверхности отличающимися от материала основы. Покрытия наносятся на металлы и не металлы. Состав материала покрытия: металл, керамика, композит. Применяется для получения коррозионной стойкости, повышения твердости, износостойкости, придания фрикционных и антифрикционных, эстетических свойств. В зависимости от способа получения регулируются прочностные свойства, пористость, химический состав. Примерами получаемых изделий может служить: износостойкое покрытие из самофлюсующего сплава на втулке из стали 40Х, износостойкое покрытие карбида никеля на материале основы из стали 40Х, биологически инертное титановое покрытие на челюстном углерод-углерод композиционном имплантате, теплостойкое антипригарное покрытие из оксида алюминия на графитовом тигле для плазменно-искрового спекания.

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ И НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Функциональное назначение осаждаемых покрытий
- управление процессом переноса тепла за счет увеличения теплопроводности и перераспределения силовой нагрузки по несущей поверхности; - улучшение механических свойств упрочняемого материала;
- увеличение стойкости изделия к эрозии и истиранию;
- ограничение химических процессов окисления и коррозии;
- замедление диффузионных процессов;
- повышение термодинамической устойчивости материала упрочняемого изделия.
Эксплуатационные характеристики и состав высокоэффективных наноструктурированных покрытий: износо-, химически-, термически¬, коррозие- и ударостойкие покрытия на основе TiN, ZrN, AlN, TiC, ZrC, Ti- Zr-N, Ti- Al-N, Ti- Zr-C, Ti- Zr-O-N, Ti-B-Si-N.
Упрочняемые детали: резцы, коронки, шарошки буровых долот, протяж¬ки, цапфы, штанги, метчики, шпильки, разверстки, сверла, пуансоны и другие пары трения.
Улучшение эксплуатационных характеристик: от 2 до 16 раз.

УПРОЧНЯЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ПЛАСТИН ФРЕЗЕРОВ ТОРЦЕВЫХ ФЗ АЕХ ПОВЫШЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ