Научно-исследовательская лаборатория проблем разработки и внедрения ионно-плазменных технологий

Адрес: ул. Королева, 2а, корп.4, к.118, 122, 3-5 т. (4722) 30-13-00 * 56-08 Руководитель – Колпаков Александр Яковлевич, кандидат физико-математических наук

Объявления и события

• Цели создания лаборатории
• Направления работы
• Реализуемые проекты
• Полученные результаты
• Коммерциализируемые разработки

Цели создания лаборатории

• Проведение теоретических и экспериментальных исследований процессов формирования тонких покрытий различных материалов в вакууме и физических процессов воздействия заряженных частиц на поверхность твердого тела, направленные на создание материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками, обозначенными в «Приоритетных направлениях развития науки, технологий и техники в Российской Федерации» и относящимися к перечню «Критических технологий РФ».
• Создание и развитие собственной научно-исследовательской базы для практики студентов и научной деятельности аспирантов.
• Научно-методическое сопровождение подготовки квалифицированных специалистов на основе новейших достижений научно-технического прогресса.
• Приоритетное развитие фундаментальных и прикладных исследований в области ионно-плазменных технологий как основы для создания новых знаний, освоения инновационных технологий, становления и развития научных школ и ведущих научных коллективов на важнейших направлениях развития науки.
• Повышение уровня научно-исследовательской работы сотрудников, аспирантов, студентов и иных обучающихся в области материаловедения и нанотехнологий.
• Расширение участия в мировой системе науки и образования.

Направления работы

• Исследование физических процессов получения плазмы, процессов на катоде вакуумно-дугового разряда.
• Исследования свойств тонких покрытий и модифицированной поверхности, физических процессов формирования вакуумно-дуговых покрытий.
• Разработка новых и совершенствование существующих источников плазмы.
• Разработка экспериментальных образцов вакуумного оборудования и технологий ионно-плазменного модифицирования поверхности и нанесения покрытий.
• Нанесение покрытий на изделия, используемые в различных отраслях, таких как металлообработка, микромеханика и медицина.

Реализуемые проекты

• Разработка методов получения и проведение комплексного исследования физико-механических свойств тонких и наноструктурных твердых вакуумных покрытий.
• Проведение исследований и разработка новых методов характеризации наноразмерных алмазоподобных углеродных покрытий, применяемых для различных проводящих методик в сканирующей зондовой микроскопии.
• Разработка технологии нанесения биосовместимого наноразмерного углеродного покрытия на изделия медицинского назначения.
• Разработка перспективного образца специализированного оборудования для нанесения покрытий на режущие инструменты, применяемые для обработки материалов аэрокосмической промышленности.
• Разработка способа получения твердого покрытия на основе нитридов и окислов металлов с использованием вакуумно-дугового и магнетронного методов распыления.
• Проведение исследований в рамках НИР «Закономерности формирования наноструктурного состояния и свойства покрытий на основе матрицы аморфного углерода, легированного золотом и серебром, получаемых импульсным вакуумно-дуговым и магнетронным методами» (проект № 18-42-310001 в рамках Соглашения о проведении региональных конкурсов проектов фундаментальных научных исследований между РФФИ и Правительством Белгородской области)

Полученные результаты

• По результатам комплексных исследований в рамках хоздоговорных НИР совместно с ООО «Скиф-М» создан специализированный участок для нанесения вакуумных покрытий на режущие инструменты. Получены патенты: №2430986 «Способ формирования сверхтвердого углеродного покрытия в вакууме» (разработка удостоена золотой медали на 10-ом Московском международном салоне инноваций и инвестиций).
• Разработан и запатентован способ получения углеродных покрытий, легированных азотом, на кремнии, который используется для повышения эксплуатационных характеристик кантилеверов сканирующих зондовых микроскопов DCP20 и DCP11, выпускаемых компанией НТ-МДТ (патент №2342468 «Способ формирования сверхтвердого легированного углеродного покрытия в вакууме». Разработка удостоена золотой медали на 8-ом Московском международном салоне инноваций и инвестиций и диплома Российской молодежной премии в области наноиндустрии в рамках Третьего Международного форума по нанотехнологиям. Получен патент №136563 «Кантилевер с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием для токовой нанолитографии».
• Совместно с сотрудниками медицинского института НИУ «БелГУ» получены следующие РИД: патент №98906 «Протез для пластики грыж передней брюшной стенки», свидетельство о регистрации ноу-хау №44 «Медицинское покрытие на основе аморфного углерода», патент №124556 «Эндопротез», патент №129397 «Эндобилиарный стент».
• Разработана технология получения наноструктурного покрытия на основе матрицы аморфного углерода с включениями нанокристалллитов серебра, показана перспективность его использования в медицине. Получен патент на полезную модель №153837 «Стент с биоинертным и биофункциональным покрытием».
• С использованием методов просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения обнаружен эффект локальной кристаллизации в наноразмерных углеродных покрытиях и определена роль внутренних напряжений в этом процессе. Результаты исследований опубликованы в журнале «Applied Physics Letters».
• По заказу ООО «СКИФ-М» разработано специализированное вакуумное оборудование для нанесения сверхтвердых аморфных углеродных покрытий на инструменты, применяемые для обработки материалов аэрокосмической промышленности. Разработка защищена патентом на полезную модель.

Коммерциализируемые разработки

• Запатентованная технология получения сверхтвердых наноразмерных покрытий на изделиях микромеханики, в частности, на кантилеверах сканирующих зондовых микроскопов.
• Технология нанесения тонких твердых вакуумных покрытий на режущий инструмент и детали точного машиностроения.
• Технология нанесения биоинертных и биосовместимых углеродных покрытий на изделия медицинского назначения.
• Отработка режимов, обработка опытных партий изделий с целью повышения их эксплуатационных характеристик. Комплексные исследования свойств тонких и наноструктурных твердых покрытий.

Информацию предоставил А.Я.Колпаков 29.03.2019

Назад в раздел