Получение и исследование перспективных многофункциональных металлических материалов с экстремально высокой плотностью дефектов

Получение и теоретическое/экспериментальное исследование пентагональных частиц, кристаллов и микрообъектов:

1.1 Разработка методики и выращивание пентагональных объектов (освоение варьирования технологическими параметрами для управления размерами, формой и структурой пентагональных объектов).

1.2 Исследование (экспериментальное и теоретическое) внутреннего строения частиц, особенности морфологии их поверхности.


1.3 Исследование экспериментально и теоретически термо-механических и физическо-химических свойств пентагональных микрообъектов.

1.4 Исследование поведения пентагональных объектов в условиях воздействия температуры, механических нагрузок и агрессивных сред. Теория и эксперимент.




1.5 Разработка многомасштабных / мультифизических теоретических моделей (ГВД) формирования и эволюции дефектов в процессе роста кристаллов при электрокристаллизации. Моделирование образования многократных двойников в микрочастицах и слоях.

1.6 Выявление механизмов роста пентагональных частиц, моделирование процессов роста пентагональных частиц, кристаллов и микрообъектов при электрокристаллизации.





1.7 Теоретические исследования структурных и фазовых превращений в пентагональных частицах и кристаллах, происходящих в температурно-силовых полях и агрессивных средах.



1.8 Теоретическое описание взаимосвязи между развитой метастабильной дефектной структурой и морфологией поверхности исследуемых материалов.

1.9 Определение области применения пентагональных объектов.



1.10 Текущий ремонт помещений лаборатории.

1.11 Закупка, монтаж и пуско-наладочные работы научно-исследовательского оборудования (для механических испытаний).



1.12 Проектирование и изготовление установки и оснастки для проведения экспериментов по получению металлических пентагональных частиц (выполняется сторонней организацией).



1.13 Участие в международных научных симпозиумах и конференциях.


1.14 Организация и проведение семинаров по проекту, школы/симпозиума по механике материалов и школы/конференции по материаловедению.

1.15 Проведение структурных исследований методом просвечивающей электронной микроскопии ПЭМ (выполняется сторонними организациями).

1.16 Работа ведущего ученого и приглашенных экспертов с аспирантами (руководство, тренинги, чтение лекций, семинары).


1.17 Подготовка, написание и защита кандидатской диссертации по теме проекта.

Выращивание методом электроосаждения металла и исследование микрокристаллов и микрообъектов с метастабильной пространственно-градиентной структурой (ПГС):

2.1 Отработка методики получения кристаллов и микрообъектов с ПГС, содержащей высокоэнергетические дефекты дисклинационного типа.



2.2 Выявление теоретически и экспериментально механизмов формирования ПГС в процессе роста кристаллов и микрообъектов при электрокристаллизации.

2.3 Экспериментальные и теоритические исследование ПГС и особенностей морфологии и поверхности дефектных кристаллов, формирующихся при электрокристаллизации.





2.4 Экспериментальное и теоретическое изучение термо-механических, физических и химических свойств кристаллов/микрообъектов с ПГС.

2.5 Выявление взаимосвязи ПГС и морфологии поверхности с реакционной способностью дефектных кристаллов.



2.6 Исследование поведения кристаллов с метастабильной ПГС в температурно-силовых полях и агрессивных средах.


2.7 Разработка теоретических моделей электро-термо-хемо-механических ГВД формирования и эволюции ПГС в процессе роста кристаллов.




2.8 Исследование устойчивости и фрагментации кристаллов в процессе их роста при электрокристаллизации.


2.9 Определение области применения микрокристаллов с ПГС.



2.10 Текущий ремонт помещений лаборатории.

2.11 Закупка, монтаж и пуско-наладочные работы научно-исследовательского оборудования (для термообработки и анализа).



2.12 Проектирование и изготовление установки и оснастки для проведения экспериментов (получение металлических дефектных кристаллов с ПГС) (выполняется сторонней организацией).


2.13 Участие в международных научных симпозиумах и конференциях.


2.14 Организация и проведение семинаров по проекту, школы/симпозиума по механике материалов и школы/конференции по материаловедению.

2.15 Проведение структурных исследований методом просвечивающей электронной микроскопии (выполняется сторонними организациями).

2.16 Работа ведущего ученого и приглашенных экспертов с аспирантами (руководство, тренинги, чтение лекций, семинары).


2.17 Подготовка, написание и защита кандидатской диссертации по теме проекта.

Получение и исследование покрытий и объемных материалов с ПГС из пентагональных микрочастиц и дефектных кристаллов:

3.1 Разработка методики получения объемных материалов из пентагональных частиц.



3.2 Получение из дефектных кристаллов покрытий и объемных материалов с ПГС.


3.3 Исследование (теоретическое и экспериментальное) механизмов формирования объемных материалов с ПГС из икосаэдрических частиц.


3.4 Определение механических свойства объемных материалов с ПГС, механизмов их деформации и разрушения.



3.5 Анализ механических и хемомеханических свойств исследуемых материалов в рамках градиентного подхода в описании свойств материалов.


3.6 Разработка теоретических моделей, описывающих механизмы пластической деформации в материалах с метастабильной ПГС, содержащей пентагональные объекты, двойники и дефекты дисклинационного типа.



3.7 Исследование структуры и морфологии поверхности новых материалов c ПГС (покрытий и объемных материалов из пентагональных микрочастиц и дефектных кристаллов). Использование детерминированных (реакция-диффузия под действиемнапряжений) и статистических (фрактальных / дробных и статистики по степенному закону / Tsallis) моделей.

3.8 Исследование поведения ПГС новых материалов (покрытий и объемных материалов из пентагональных микрочастиц и дефектных кристаллов) в температурных, силовых полях и химических реагентах.




3.9 Определение области применения покрытий и объемных материалов с ПГС.



3.10 Текущий ремонт помещений лаборатории.

3.11 Закупка, монтаж и пуско-наладочные работы научно-исследовательского оборудования (для испытания пентагональных объектов и дефектных кристаллов).



3.12 Проектирование и изготовление установки и оснастки для проведения экспериментов по получению объемных материалов с ПГС (выполняется сторонней организацией).


3.13 Участие в международных научных симпозиумах и конференциях.

3.14 Организация и проведение школы/конференции по материаловедению.


3.15 Проведение структурных исследований методом просвечивающей электронной микроскопии ПЭМ (выполняется сторонними организациями).

3.16 Работа ведущего ученого и приглашенных экспертов с аспирантами (руководство, тренинги, чтение лекций, семинары).


3.17 Подготовка, написание и защита докторской диссертации по теме проекта.