Регистрация / Вход
Прислать материал

«Разработка научных основ и технолог
создания неорганических нано-и субмикронных порошков, функцией* льнь[х
наноструктурных металлических и неметаллических неорганических ш енок
покрытий»

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Продолжительность работ
2009 - 2011, 26 мес.
Бюджетные средства
13 млн
Внебюджетные средства
3,25 млн

Информация отсутствует

Соисполнители

Организация
ИСЭ СО РАН

Этапы проекта

1
15.06.2009 - 15.10.2009
1.1. Проведение патентных исследований.
1.2. Разработка экспериментальных
методик исследования процессов
получения нано-и субмикронных
фракций методами аэромеханики.
1.3. Создание многоэлементных
нанокомпозитных сверхтвердых
покрытий на основе Т1-В-81-М
различного состава совмещенным
магнетронным и вакуумно-дуговым
методом при различных условиях
синтеза (температура, отрицательное смещение на подложке, обработка
низкоэнергетическими тонами азота от
независимого источника газовых ионов). 1 .4. Исследование параметров плазмы
(концентрация ионов, электронная температура, потенциал плазмы и плавающий потенциал), генерируемой при вакуумном дуговом испарении и при
магнетронном распылении (в том числе,
несбалансированном и импульсном
сильноточном) катодов сложного состава (Т1-81, А1-81) в зависимости от характеристик разряда (ток, напряжение, давление и состав рабочего газа). Разработка алгоритма и создание
программы расчетов температурных
полей для систем пленка-подложка,
облучаемых интенсивным импульсным
электронным пучком (ИСЭ СО РАН). 1.5. Теоретическое моделирование
начальных физических и химических
процессов при формировании на границе
раздела фаз наноструктурных, неметаллических, неорганических
покрытий под действием токов высокой
плотности. Выбор материалов и видов
покрытий для исследований.
1.6. Разработка методик
экспериментальных исследований по
изучению процессов получения
нанопорошков.
1.7. Создание многоэлементных
нанокомпозитных сверхтвердых
покрытий на основе Т1-А1-81-М
различного состава совмещенным
магнетронным и вакуумно-дуговым
методом при различных условиях
синтеза (температура, отрицательное смещение на подложке, обработка низкоэнергетическими тонами азота от
независимого источника газовых ионов).
Развернуть
2
16.10.2009 - 15.12.2009
2.1. Получение и определение
структурных и физико-химических
свойств дисперсных частиц порошков
оксида алюминия, диоксида циркония, кремния и нитрида кремния.
2.2. Исследование фазово-структурного и
упруго-напряженного состояния
полученных покрытий в зависимости от
условий получения и механизма их роста
методами растровой и трансмиссионной
электронной микроскопии,
рентгеноструктурного анализа, измерения микро и нанотвердости.
2.3. Исследование влияния условий
осаждения (плотность потока ионов и атомов и их энергия, температура
подложки) в зависимости от параметров плазмы в промежутке катод-подложка, с одной стороны, и напряжением
смещения, подаваемым на подложку, с
другой стороны Моделирование
температурных полей для системы медь-
никель при разных толщинах
напыленных нано-и микропленок и
разных режимах облучения системы
пленка-подложка (ИСЭ СО РАН); 2.4. Разработка методов нанесения
функциональных наноструктурных
неметаллических неорганических
покрытий: Разработка методов и методик
подготовки образцов. Выбор
электрохимических систем и режимов
для нанесения наноструктурных, неметаллических, неорганических -иокрытий-д-ля-иселедований.
2.5.. Разработка экспериментальных
стендов, изготовление отдельных оригинальных узлов стендов.
2.6. Исследование уровня локальных
внутренних напряжений в
наноструктурных покрытиях
электронномикроскопическим методом
измерения "кривизна-кручения"
кристаллической решетки и объемной
доли зернограничных рентгеноаморфных
фаз.
2.7. Подготовка лабораторной партии
образцов с аморфным, наноструктурным, и субмикронным строением, неметаллическим неорганическим
составом покрытий, содержащим оксиды смеси оксидов алюминия, титана, циркония, марганца, кремния, гидрооксиапатита.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
3.1. Отработка технологии получения и
определение структурных и физико-
химических свойств субмикронных и
наноразмерных частиц порошков оксида
алюминия, диоксида циркония, кремния
и нитрида кремния.
3.2. Исследование фазово-структурного и
упруго-напряженного состояния
полученных покрытий в зависимости от
условий получения и механизма их роста
методами растровой и трансмиссионной
-элект-рон-ной-м-и-кроб-кеп-ии; —
рентгеноструктурного анализа,
измерения микро и нанотвердости.
3.3. Исследование влияния условий
осаждения (плотность потока ионов и атомов и их энергия, температура подложки) в зависимости от параметров плазмы в промежутке катод-подложка, с
одной стороны, и напряжением
смещения, подаваемым на подложку, с
другой стороны. Моделирование
температурных полей для системы медь-
никель при разных толщинах
напыленных нано-и микропленок и
разных режимах облучения системы
пленка-подложка (ИСЭ СО РАН); 3.4. Разработка методов нанесения
функциональных наноструктурных
неметаллических неорганических
покрытий: Разработка методов и методик
подготовки образцов. Выбор
электрохимических систем и режимов
для нанесения наноструктурных,
неметаллических, неорганических
покрытий для исследований.
3.5. Комплектация, монтаж, испытания и доводка экспериментальных стендов.
3.6. Исследование термической
стабильности микроструктуры и
прочностных свойств нанокомпозитных
сверхтвердых покрытий на основе Т1-А1-
81-К в зависимости от их состава, условий и механизма их роста.
3.7. Разработка блок схем и электронных
ч / ч \схем поляризующей (силовой^ части ИИК для обеспечения локализации
высокоэнергетического воздействия на
границе раздела фаз путем пропускания
импульсных токов высокой плотности.
Развернуть
4
01.07.2010 - 15.12.2010
4.1. Получение лабораторных партий
нанопорошков оксида алюминия, диоксида циркония, кремния и нитрида кремния.
4.2. Исследование фазово-структурного и
упруго-напряженного состояний
нанокомпозитных градиентных
покрытий на основе и Т1-В-81-М
различного состава, полученных методами реактивного магнетронного
распыления различных мишеней в
условиях обработки поверхности
высокоэнергетическими ионами.
4.3. Исследование зависимости адгезии и
твердости нанокристаллических
нитридных покрытий Т1-81-Н и А1-81-М, нанесенных на различные подложки, от величины и времени импульсного
отрицательного смещения, подаваемого на обрабатываемые образцы.
Сопоставление регистрируемых
параметров с эволюцией структуры и
химического состава поверхностного
слоя. Изготовление образцов и обработка
в соответствии с выбранными
оптимальными режимами для
формирования поверхностного сплава
толщиной 1-10 мкм, путем жидкофазного перемешивания нанесенной нанопленки
и /ТТ/"~1Г"\ /~\4~\ Т\ А Т Т\ -—стгодложкои (ИСЭ СО РАН).
4.4. Исследование фазово-структурного и
упруго-напряженного состояний
нанокомпозитных градиентных
покрытий на основе Т1-А1-81-М
различного состава, полученных
методами реактивного магнетронного
распыления различных мишеней в
условиях обработки поверхности
высокоэнергетическими ионами.
4.5. Изготовление рабочего макета
экспериментального стенда -
информационно измерительного
комплекса (ИИК) обеспечивающего
управляемое нанесение наноструктурных
неметаллических неорганических
покрытий и динамичного измерения
параметров процесса нанесения.
Развернуть
5
01.01.2011 - 30.05.2011
5.1. Проведение исследований процессов
синтеза нитрида кремния и карбида
кремния с использованием полученных
нанокомпонентов, консолидации
керамического материала на основе
нитрида кремния и оксида алюминия.
5.2. Установление основных
закономерностей формирования фазово-
структурного и упруго-напряженного
состояний нанокомпозитных покрытий
различного состава, полученных с
использованием различных
комбинированных методов их
получения. ——
5.3. Создание на стальных и
металлокерамических основах
градиентных упрочненных слои в виде
покрытий толщиной 1-5 мкм различного
состава. Проведение исследования
структурно-фазового состояния и
функциональных свойств покрытий в
зависимости от условий на подложке.
Исследование структурно-фазового
состояния сформированного
поверхностного сплава (ИСЭ СО РАН). 5.4. Исследование физико-химических и
структурных свойств наноструктурных
неметаллических неорганических
покрытий в зависимости от режимов и
условий нанесения покрытий
(элементный состав, морфология и структура, пористость, коррозионная стойкость, микротвердость). 5.5. Исследование физико-механических
свойств (прочность, вязкость разрушения, твердость, износостойкость
и др.) полученных керамических материалов. Изготовление лабораторных
образцов керамики из нанопорошков.
5.6. Установление взаимосвязи
элементного состава и фазово-
структурного состояния полученных
различными методами нанокомпозитных
покрытий с их трибологическими и
механическими свойствами (ИСЭ СО РАН). 5.7. Исследование физико-химических и
структурных свойств наноструктурных
неметаллических неорганических покрытий в зависимости от режимов и
условий нанесения покрытий
(элементный состав, морфология и структура, пористость, коррозионная
стойкость, микротвердость)
Развернуть
6
01.06.2011 - 15.08.2011
6.1. Теоретическое и экспериментальное
обоснование нового принципа
формирования нанокомпозитных
состояний в многоэлементных
покрытиях с высокой объемной долей
близких по теплоте образования
малорастворимых фаз механизмом
зарождения нанозерен различного
состава с подавлением их коагуляции на
границах сопряжения.
6.2. Определение критериев
устойчивости нанокристаллических
нитридных покрытий на подложке при
трении скольжения по сравнению с
покрытиями, полученных стандартным
способом. Проведение сравнительного
анализа структурно-фазового состояния
сформированного поверхностного сплава
и облученной системы пленка-подложка
(ИСЭ СО РАН).
6.3. Анализ и обобщение результатов
экспериментальных исследований
процессов формирования покрытий и
порошковых материалов. Проведение
технико-экономической оценки
полученных результатов. Разработка
программы внедрения результатов НИР в
-образовательный-нрецеес.
6.4. Разработка методов прогноза
составов, условий синтеза и способов
управления микроструктурой и
свойствами (методов конструирования) таких покрытий.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Тема
Исследование процессов формирования наноструктурных неметаллических неорганических покрытий, а также получения микронных, субмикронных и наноразмерных компонентов и создания на их основе керамических пластин с особыми свойствами
Продолжительность работ
2013, 7 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
9
Тема
Разработка тонкопленочных покрытий и наноразмерных порошков на основе квазикристаллов
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
8
Тема
Разработка и экспериментальная валидация программных комплексов дизайна внутренней структуры материалов и покрытий и многоуровневого компьютерного моделирования элементов конструкций из наноструктурных материалов на металлической и керамической основе, совместимых с коммерческими системами проектирования и моделирования
Продолжительность работ
2017 - 2018, 14 мес.
Бюджетные средства
58 млн
Количество заявок
3
Тема
Получение объемных функциональных металлических наноструктурных материалов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Количество заявок
13
Тема
Полупроводниковые и металлические магнитные наноструктуры для спинтроники
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
6