Размер шрифта: A AA Изображения Выключить Включить Цвет сайта Ц Ц Ц Обычная версия

Северо-Восточный
федеральный университет
имени М.К. Аммосова

Версия для слабовидящих

1
  • Научная школа «Конструкционное материаловедение и функциональные наноматериалы»

    photo.jpg

    Охлопкова Айталина Алексеевна
    Руководитель, д.т.н., профессор.

    Адрес:677027 г.Якутск, ул. Кулаковского, д. 46, Корпус факультетов естественных наук, каб. 506.

    Телефон (факс): 8(4112) 49 69 63

    Эл. почта: okhlopkova@yandex.ru

    Сайт:



    Средний возраст участников научной школы - 33 года

    1. Состав школы:

    Ф.И.О.

    Уч. степени, звание, почетное звание; членство в академиях наук, союзах и т.д.

    Место работы, должность

    Число публикаций

    1

    Охлопкова Айталина Алексеевна

    д.т.н., профессор

    СВФУ, БГФ, заведующий кафедрой высокомолекулярных соединений и органической химии

    263

    2

    Стручкова Татьяна Семеновна

    к.т.н., доцент

    СВФУ, БГФ, доцент

    53

    3

    Гоголева Ольга Владимировна

    к.т.н.

    ИПНГ СО РАН, с.н.с.

    70

    4

    Петрова Павлина Николаевна

    к.т.н., доцент

    ИПНГ СО РАН, в.н.с.

    105

    5

    Парникова Анастасия Гавриловна

    к.т.н.

    ИПНГ СО РАН, м.н.с.

    30

    6

    Слепцова Сардана Афанасьевна

    к.т.н., доцент

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии» зав. лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов»

    77

    7

    Охлопкова Татьяна Андреевна

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии», лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов», м.н.с.

    12

    8

    Соколова Марина Дмитриевна

    к.т.н., доцент

    ИПНГ СО РАН, в.н.с.

    9

    Афанасьева Екатерина Серафимовна

    СВФУ, БГФ, ст. преподаватель

    16

    10

    Капитонов Егор Анатольевич

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии», лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов», вед. Инженер

    2

    11

    Никифоров Леонид Александрович

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии», лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов», вед. Инженер

    23

    12

    Шадринов Николай Викторович

    к.т.н.

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии», лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов», вед. Инженер

    46

    13

    Федоров Андрей Леонидович

    к.т.н.

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии», лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов», вед. Инженер

    54

    14

    Дедюкин Александр Евгеньевич

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии», лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов», вед. Инженер

    15

    15

    Васильев Спиридон Васильевич

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии», лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов», вед. Инженер

    16

    16

    Кириллина Юлия Валерьевна

    СВФУ, БГФ, НОЦ «Нанотехнологии», лаб. «Технологии полимерных нанокомпозитов», лаборант

    26

    17

    Петрова Наталья Николаевна

    д.х.н., доцент

    СВФУ, БГФ, зав. кафедрой общей , аналитической и физической химии БГФ

    18

    Петухова Евгения Спартаковна

    к.т.н.

    ИПНГ СО РАН, с.н.с.

    74

    19

    Христофорова Александра Афанасьевна

    ИПНГ СО РАН, м.н.с.

    30

    20

    Портнягина Виктория Витальевна

    к.т.н.

    ИПНГ СО РАН, с.н.с.

    87

    21

    Шиц Елена Юрьевна

    к.т.н., доцент

    ИПНГ, заведующий лабораторией

    153

    22

    Давыдова Мария Ларионовна

    к.т.н.

    ИПНГ СО РАН, с.н.с.

    74

    2.Финансовая поддержка

    1. Приоритетный национальный проект «Образование». Проект «Инновационная система подготовки дипломированных специалистов в области новых материалов и химических технологий, создаваемых для нужд экономики Северо-Востока России». Руководитель – д.т.н., профессор А.А. Охлопкова, объем финансирования 27 млн. руб.;

    2. ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 – 2010 годы». Проект 2.3. «Научно-образовательный центр по направлению «Нанотехнологии». Руководитель – д.т.н., профессор А.А. Охлопкова, объем финансирования 125,8 млн. руб.;

    3. Грант РФФИ 06-08-00931-а «Исследование закономерностей изнашивания и трения полимерных нанокомпозитов». Руководитель – д.т.н., профессор А.А. Охлопкова. Объем финансирования 420 тыс. руб.;

    4. Госзаказ РС(Я) на 2008-2010 гг. «Разработка полимерных и эластомерных нанокомпозитов для уплотнительных элементов и узлов трения техники Севера». Руководитель – д.т.н., профессор А.А. Охлопкова, объем финансирования 500 тыс. руб.;

    5. Госзаказ РС(Я) на 2008-2010 гг. «Разработка нанокомпозиционных материалов на основе конструкционных термопластов для повышения надежности и долговечности транспортных машин». Руководитель – д.т.н., профессор А.А. Охлопкова, объем финансирования 400 тыс. руб.;

    6. СТАРТ-5.2. «Создание и производство полимерных композиционных изделий триботехнического назначения для экстремальных условий эксплуатации». Руководитель – к.т.н., доцент С.А. Слепцова, объем финансирования 750 тыс.руб.;

    7. ФПЦ 02.741.11.2125 Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2008-2013 гг. Организационно-техническое обеспечение проведения международной конференции с элементами научной школы для молодежи. Организационно-техническое обеспечение проведения международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях»;

    8. РФФИ. 09-03-98504-р_восток_а. Разработка самоорганизующихся полимерных нанокомпозитов на основе природного минерального сырья Руководитель – д.т.н., профессор А.А. Охлопкова, объем финансирования 190 тыс. руб.;

    9. РФФИ 09-03-98502-р_восток_а. Разработка высокопрочных, морозо- и износостойких полимерных композиционных материалов на основе нанотехнологий «5.2.1.1. Создание и исследование композиционных материалов технического назначения, предназначенных для продолжительной работы при естественно-низких температурах» на 2010-2012 гг.». Руководитель - к.т.н., в.н.с. Петрова П.Н.;

    10. Президентская программа повышения квалификации инженерных кадров 24-1-нс-1 Передовые технологии переработки композиционных материалов. Руководитель - д.т.н., профессор А.А. Охлопкова.

    3.Основные научные результаты

    1. Установленные закономерности процессов формирования структуры композиционных материалов на основе полимеров и наноразмерных и наноструктурных соединений в объеме и граничных слоях, механизмов их изнашивания позволили разработать различные классы материалов и технологии их получения, использование которых в промышленности повысило долговечность ряда узлов трения.

    2. Разработаны новые рецептуры герметизирующих машиностроительных материалов, обеспечивающих повышенную надежность техники при эксплуатации в условиях Крайнего Севера. Разработанные герметизирующие материалы на основе ПТФЭ и синтетических наноразмерных оксидов, нитридов, карбидов, силицидов металлов отличаются высокими триботехническими и деформационно-прочностными характеристиками: износостойкость выше в 100-200 раз, прочность на 20-25 % по сравнению с показателями исходного полимера. Проведены опытно-промышленные испытания материалов в качестве уплотнений амортизаторов и силовых цилиндров в широком диапазоне температур, давлений и скоростей скольжения. Испытания технико-эксплуатационных характеристик уплотнений из разработанных материалов в сравнении с зарубежными аналогами фирм: «Честертон» (Англия), «Шэмбэн Верисил» (Дания), «Бронзтефлон» (Германия) проведены при естественно низких температурах (до 213 К), давлении 10 МПа, скорости скольжения 0,2 м/с. Установлено, что герметичность и ресурс уплотнений из разработанных композитов, соответственно, в 8 и 3 раза превышают показатели стандартных отечественных изделий и не уступают лучшим зарубежным аналогам. Совместно с ПО «Якутуголь» проведен комплекс натурных испытаний разработанных герметизирующих материалов в гидравлических системах автосамосвалов «ЮНИТ-РИГ М-200» (США) и экскаваторов «Марион 204М» (Япония). Установлено, что долговечность герметизаторов в 2-3 раза превышает долговечность штатных импортных конструкций.

    3. Разработанные материалы на основе ПТФЭ и наношпинелей переходных металлов вследствие высоких износостойкоти и эластичности испытаны в качестве уплотнительных и разгонных колец в промышленных образцах пневматических приборов для морской геофизической разведки типа "Сигнал" и "Пульс" совместно с НИИМоргеофизика (г. Мурманск), КФНИИМоргеофизика (г. Краснодар), МНПВП "АКВА" (г. Мурманск). Использование новых полимерных композиционных материалов (ПКМ) в геофизическом оборудовании позволило существенно повысить надежность приборов для разведки, в том числе и арктического шельфа северных морей. Экономический эффект от внедрения материалов на этих предприятиях составляет 2,3 млн. рублей. Рецептуры этих материалов использованы при изготовлении герметизирующих прокладок для прецизионных реакционных калориметров конструкции лаборатории термохимии Института химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, что позволило повысить ресурс их работы более, чем в 2 раза.

    4. Разработаны технические условия на композиции и заготовки из них: ТУ 301-05-120-91 "Композиции фторопластовые малонаполненные антифрикционного назначения", ТУ 301-05-195-92 "Заготовки из фторопластовых малонаполненных композиций антифрикционного назначения". Опытно-промышленное производство ПКМ и заготовок в виде втулок, стержней, пластин освоено на Кирово-Чепецком химическом комбинате и ООО «Нордэласт» Института проблем нефти и газа СО РАН.

    5. Использование методов механохимической активации компонентов ПКМ в процессе их совмещения позволило снизить содержание нанокомпонентов в композите, что снизило себестоимость изделия. Установленные закономерности процессов структурообразования в полимере при введении активированных наполнителей позволили заменить дорогостоящие нанонаполнители на природные соединения: цеолиты, вермикулиты, серпентиниты, бентониты и отходы алмазного производства. Предложены и реализованы пути повышения нагрузочной способности полимерных триботехнических материалов за счет повышения адгезионного взаимодействия на границе полимер-наполнитель: использование органических сред, поверхностно-активных веществ, прекурсоров, компатибилизаторов в технологии совмещения компонентов ПКМ на основе механоактивации. Разработанные ПКМ с активированным природным наполнителем испытаны и внедрены в АК «Алмазы России-Саха» в качестве подшипников скольжения классификаторов алмазосортирующего оборудования, что увеличило ресурс их работы, уменьшило эксплуатационные затраты на ремонт и обслуживание подшипников. Ожидаемый экономический эффект – 100 тыс. руб. на один подшипник при потребности 6 подшипников на один классификатор.

    6. Разработаны термостойкие ПКМ на основе гибридных смесей ПТФЭ+полимер (олигомер), модифицированных наносоединениями. Введение полимерного (олигомерного) компонента в ПТФЭ позволило снизить содержание нанонаполнителя и обеспечить материалам износостойкость, на 2 порядка превышающую показатель исходного полимера, расширить температурный диапазон эксплуатации до 623 К. Материалы испытаны и внедрены в химическом оборудовании по производству метанола Томского нефтехимического комбината и ткацких станков по производству полипропиленовой ткани ЗАО «Ветомпак», что позволило увеличить ресурс работы узлов трения в 2 раза. Материалы обладают свойством самозалечивания, т.е. поглощать абразивные продукты износа без разрушения.

    7. Разработаны, испытаны и внедрены в производство композиционные алмазосодержащие материалы (КАМ) для алмазных инструментов. Установлено, что эксплуатационные характеристики алмазного абразивного инструмента: удельный расход алмазов, шероховатость обработанной поверхности, производительность, а также стабильность работы инструмента зависят как от зернистости порошков природных алмазов, так и характеристик связки. Подобраны оптимальные составы КАМ для обеспечения высоких износостойкости связки, прочности удержания алмазных зерен, термостойкости и полирующих свойств. Из разработанных КАМ изготовлены 5 типоразмеров алмазного инструмента, предназначенного для хонингования, шлифования и полирования драгоценных и поделочных камней, сталей и сплавов. Инструменты внедрены в АК «Саха-Даймонд», связанному с производством алмазного инструмента. Использование разработанных КАМ позволило увеличить ресурс работы инструмента на органической связке в 3-4 раза без применения смазочно-охлаждающих жидкостей при обеспечении высокого качества обработки драгоценных и поделочных камней.

    8. Использование нанопорошков волокнистых оксидов алюминия и магния позволило повысить износостойкость материалов в 50-70 раз, снизить коэффициент трения в 5-6 раз, несущую способность композиционного материала в 2 раза по сравнению с аналогами. Материалы позволяют увеличить ресурс работы технологического оборудования, автотранспортной техники в 2-4 раза и решить проблему импортозамещения штатных подшипников скольжения и других элементов узлов трения. Из разработанных материалов изготовлены подшипники скольжения для конденсатного насоса КС-20-30 Якутской ТЭЦ, а также манжеты, сальники тормозных цилиндров, пыльники подшипникового узла ступицы для автомобилей КАМАЗ, УАЗ, ЛИАЗ, работающие в интервале температур от -50ОС до +50ОС.

    9. Разработана технология получения новых триботехнических материалов на основе ПТФЭ с эффектом самосмазывания, обладающих повышенной износостойкостью и несущей способностью. На разработанный способ получения износостойкой композиции с использованием моторного масла имеется патент РФ №2421480, бюлл. №7 от 10.03.2011.

    10. Из разработанных материалов изготовлены подшипники скольжения, используемые в дизельном двигателе 3Д6, что позволило произвести замену втулок из дорогостоящего цветного металла.

    11. Производство уплотнений и подшипников скольжения может быть организовано в лаборатории «Технологии полимерных нанокомпозитов» НОЦ «Нанотехнологии» СВФУ. Разработанные уплотнения и подшипники скольжения могут поставляться на все промышленные предприятия РС(Я), в т.ч. на предприятия горнодобывающей, нефтегазовой промышленности, энергетического, строительного и сельскохозяйственного комплексов, ЖКХ и т.д. Кроме того, разработанные антифрикционные материалы ввиду их высокой морозостойкости заинтересовали потребителей данной продукции в других регионах России, причем, не только сибирского и дальневосточного регионов, но и центральных районов России. Подобная заинтересованность объясняется вступлением России в эпоху техногенных катастроф и отказов техники в зимнее время по всей территории нашей страны.

    4.Основные публикации по тематике научной школы

    Монографии

    1. Коллективная монография «Безопасность Республики Саха (Якутия): социальные, экологические и техногенные проблемы» /Под ред. В. Ю. Фридовского, В. А. Прохорова. – г. Новосибирск, Наука, 2008. – 296 с.

    2. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий / [В.В. Болдырев, А.А. Охлопкова, С.Н. Попов, П.Н. Петрова и др.]; отв. ред. Е.Г. Аввакумов; Рос. акад. Наук, Сиб. Отд.-ние, Ин-т химии твердого тела и механохимии [и др.].- Новосибирск: Издательство СО РАН, 2009.- 343 с. – (Интеграционные проекты СО РАН; вып. 19).

    Статьи

    1. Petrova P.N.,Fedorov A.L. Effekt of LiquidPhase Filler on Triboengineering Properties of PTFE based Composites//Jornal of Friction and Wear. – 2010.-Vol.31.-№ 3.-Р. 425-430

    2. Петрова П.Н., Федоров А.Л. Влияние жидкофазного наполнения на триботехнические характеристики композитов на основе политетрафторэтилена /Трение и износ. - Республика Беларусь, Гомель, №3, Т.31, 2010, С. 276-281

    3. Петрова П.Н., Федоров А.Л. Разработка полимерных композитов на основе политетрафторэтилена с повышенной износостойкостью для узлов сухого трения /Вестник машиностроения. – М.: 2010, № 9, С. 50-53

    4. Шиц Е.Ю., Семенова Е.С. Эксплуатационные и механические свойства алмазно-абразивной композиции на основе СВМПЭ // Материаловедение. №8 2010. С. 16-22

    5. Шиц Е.Ю., Семенова Е.С., Корякина В.В. Технологические аспекты создания абразивного инструмента на алмазосодержащей полимерной основе // Химическая технология.-2010, №.11 С. 677-683

    6. Гоголева О.В., Охлопкова А.А., Петрова П.Н. Износостойкие композиционные материалы на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена для эксплуатации в экстремальных условиях // Материаловедение. М.: Изд-во ООО "Наука и технологии", № 9, 2011 г , С. 10-13

    7. Охлопкова А.А. Петрова П.Н., Гоголева О.В., Федоров А.Л. "Разработка самосмазывающихся материалов на основе ПТФЭ" // Нефтегазовое дело 2. Уфа-62: УГНТУ, 2011. С. 291-297

    8. Охлопкова А.А., Петрова П.Н., Федоров А.Л. Особенности структурообразования полимерных композитов, модифицированных жидкой смазкой // Журнал структурной химии.- г. Новосибирск, изд-во, Т.52,, №6.- С.1116-1122

    9. Охлопкова А.А., Шиц Е.Ю., Черский И.Н. Свойства композиционных алмазосодержащих материалов на основе ПТФЭ // Вопросы материаловедения. – 2011. -№2 (66). – С.57-66

    10. Шиц Е.Ю., Сафонова М.Н., Сыромятникова А.С. Оценка работоспособности и качества шлифовального инструмента на основе алмазосодержащих полиолефинов // Обработка металлов, 2011.-№4. С. – №4(53). – С. 30-35

    11. Охлопкова А.А., Петрова П.Н., Федоров А.Л. Разработка полимерных трибокомпозитов на основе политетрафторэтилена с повышенной износостойкостью // Материаловедение, 2012. - №1, С. 46-50

    12. Okhlopkova A.A., Petrova P.N., Fedorov A.L. Development of Polymer Tribocomposites on the Basis of Polytetrafluoroethylene with an Elevated Wear Resistance // Inorganic Materials: Applied Research, 2012, Vol. 3, No. 4, pp. 329-333

    13. Шиц Е.Ю., Корякина В.В. Явления структурообразования полиолефинов при введении технических шлифпорошков алмазов природного происхождения // Перспективные материалы, 2012. -№4. –С.53-60

    Список защищенных диссертаций:

    1. Стручкова Татьяна Семеновна Разработка и исследование полимерных композиционных материалов на основе активации политетрафторэтилена и углеродных наполнителей 05.02.01 Материаловедение (машиностроение). 04.07.2008 дисс совет ДМ.212.092.01 Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет (г. Комсомольск-на-Амуре);

    2. Гоголева Ольга Владимировна, «Разработка триботехнических нанокомпозитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, смесей фторопластов и шпинелей магния, меди, кобальта», 05.02.01. – материаловедение (машиностроение), 20.03.2009 г. дисс совет ДМ.212.092.01 Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет (г. Комсомольск-на-Амуре);

    4. Парникова Анастасия Гавриловна, «Разработка и исследование функциональных композитов на основе ПТФЭ и наноструктурных оксидов алюминия и магния», 02.03.2012 г. дисс. совет ДМ.212.092.01 ГОУ ВПО Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет (г. Комсомольск-на-Амуре);

    6. Федоров Андрей Леонидович, «Разработка машиностроительных материалов на основе политетрафторэтилена путем модифицирования моторными маслами», 05.16.09. – материаловедение (машиностроение), 11.05.2012 г. дисс. совет ДМ.212.092.01 ГОУ ВПО Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет (г. Комсомольск-на-Амуре);

    7. Семенова Евгения Спартаковна «Исследование и разработка алмазосодержащих материалов абразивного назначения на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена» по специальности 05.02.01. «Материаловедение» ДМ.212.092.01 в ГОУ ВПО Комсомольском-на-Амуре Государственном техническом университете (г. Комсомольск-на-Амуре);

    8. Саввинова Мария Евгеньевна «Разработка композиционных материалов с эффектом саморегулирования температуры нагрева на основе бутадиен-нитрильного каучука» по специальности 05.02.01. «Материаловедение» ДМ.212.092.01 в ГОУ ВПО Комсомольском-на-Амуре Государственном техническом университете (г. Комсомольск-на-Амуре);

    9. Портнягина Виктория Витальевна «Разработка резин уплотнительного назначения на основе морозостойких каучуков и ультрадисперсных наполнителей» по специальности 05.17.06. «Технология и переработка полимеров и композитов» в Московской академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова» (г. Москва);

    10.Шадринов Николай Викторович Разработка и структурное исследование морозостойких полимерэластомерных нанокомпозитов 05.16.09. – материаловедение (машиностроение), 02.03.2012 г. дисс. совет ДМ.212.092.01 ГОУ ВПО Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет (г. Комсомольск-на-Амуре);

    11. Петрова Павлина Николаевна, «Разработка машиностроительных триботехнических материалов на основе ПТФЭ и природных цеолитов якутских месторождений» 05.02.01. – материаловедение (промышленность), 25.11.2002 г. дисс совет Д003.39.01 в Объединенном институте физико-технических проблем Севера (ОИФТПС) СО РАН;

    12. Слепцова Сардана Афанасьевна Исследование межфазного взаимодействия и разработка машиностроительных триботехнических материалов на основе политетрафторэтилена и ультрадисперсных керамик 05.02.01 — Материаловедение (по отраслям), 2000, дисс совет Д003.39.01 в Объединенном институте физико-технических проблем Севера (ОИФТПС) СО РАН.

    5.Важнейшие мероприятия, организованные и проведенные научной школы

    Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях», посвященная 75-летию высшего образования Якутии, 16-19 ноября 2009 г. (г. Якутск)

    Всероссийская молодежная научная конференция «Перспективы развития нефтегазового комплекса Республики Саха (Якутия)», посвящена 100-летию известного геолога-нефтяника Анатолия Кузьмича Боброва, 28 сентября 2010 г. (г. Якутск)

    Всероссийская научно-практическая конференция с элементами научной школы для молодежи «Живые системы и конструкционные материалы в условиях криолитозоны», посвященная 50-летию кафедры ВМС, биологической и органической химии 11 ноября 2011 г. (г. Якутск)

    Всероссийский семинар «Перспективы развития НОЦ нанотехнологии в Якутии» 17-18 октября 2012 г. (г. Якутск)

    Междисциплинарный международный научно-технический семинар с элементами молодежной школы «Нанотехнологии в материаловедении», 15-18 февраля 2012 г. (г. Якутск)

    Международная научная школа октябрь 2012 – апрель 2013 (г. Якутск)


    закрыть

    Антиспам:

    CAPTCHA