Управление научно-исследовательских и опытно-констукторских работ (Управление НИОКР)

 
Руководство Задачи Научные
 лаборатории
Научные
направления
Научные
 школы
Проекты и
разработки
Ведущие
ученые

Научная школа ТГТУ
«Методы и средства неразрушающего контроля
теплофизических свойств материалов и готовых изделий»

Руководитель: д. т. н., профессор Чернышов В.Н.                             

Цели и задачи научного направления:

Целью научно-исследовательской является разработка новых методов и средств технологического контроля и технической диагностики параметров и свойств синтезированных нанообъектов.

Коллективом научного направления решаются следующие задачи:

Разработка методов и устройств изготовления наноструктурных тест - объектов.

Разработка методов и средств технологического контроля параметров и свойств синтезированных нанообъектов.

Разработка методов синтеза наноматериалов с прогнозируемыми свойствами.

Разработка систем оперативного контроля и управления технологическим процессом производства наноматериалов.

Исследование влияния нанообъектов на модифицированный материал.

Разработка технологии изготовления и контроля модифицированных материалов.

Математическое моделирование тепловых процессов в исследуемых физических объектах при импульсном динамическом контактном и бесконтактном тепловом воздействии.

Математическое моделирование измерительных процедур и цепей, объектов и условий измерений, при разработке методов ТФХ материалов и готовых изделий, а также притих метрологическом анализе и синтезе на аналитической основе или на основе имитационного моделирования.

Разработка бесконтактных неразрушающих термовлагометрических методов контроля при использовании СВЧ воздействий на исследуемые объекты.

Создание методов и реализующих их систем оперативного неразрушающего контроля и технической диагностики параметров и свойств исследуемых объектов (включая нано-объекты) с метрологическим обеспечением данных средств измерения.

Развитие нанотехнологии ставит новые задачи в области измерительной техники, решение которых требует создания новых методов и средств контроля параметров технологических процессов синтеза наноструктурных материалов. Обеспечение единства измерений контролируемых при этом физических параметров синтезируемых наноматериалов требует создания квантовых тест-объектов, поддерживающих и воспроизводящих контролируемые физические единицы измерений на основе макроскопических квантовых явлений и фундаментальных физических констант. Эти задачи относятся к разделу современной метрологии - квантовой метрологии. Для этих целей необходимо создание метрологической системы физического тестирования нано-структурных материалов с использованием тест-объектов.

Коллективом научного направления разрабатываются приборы и устройства, метрологического контроля наноструктурных материалов, как в процессе их синтеза, так и при контроле окружающей среды. Разработанные методы и приборы позволят автоматизировать производство наноструктурных материалов на оптимальных режимах. Созданные тест-объекты позволят сертифицировать приборы технологического контроля и экологического мониторинга наноматериалов. На базе разработанных тест-объектов будут проводиться НИР и ОКР по созданию новых методов и средств многопараметрического контроля нанообъектов. Данные методы позволят оперативно и достоверно контролировать свойства синтезируемых материалов и вносить необходимые изменения в технологические режимы.

Изучается влияние нано-объектов на свойства модифицированных материалов, с целью разработкитехнологических рекомендаций при их производстве. Проводится ряд всесторонних исследований свойств модифицированных материалов.

Основные результаты.

На основе плазмохимических методов разработан метод и устройство синтеза нанообъектов, позволяющие осуществлять внешнее воздействие на процесс синтеза в плазме с целью увеличения выхода нанообъектов с прогнозируемыми свойствами. Разработана методика спектрального анализа плазмы и проведены исследования энергетических характеристик плазмы и динамики синтеза нанообъектов. Разработана методика пробоотбора и подготовки синтезируемого материала для электронно-микроскопических исследований, проведены исследования исходных материалов и синтезированных продуктов. На базе разработанного устройства синтеза нанообъектов проведены исследования воздействия энергетических полей на выход синтезируемых нанообъектов. Разработан кондуктометрический метод определения спектра топологических и энергетических характеристик наноразмерных компонентов в суспензии. Разработана методика получения топологических изображений полей малых возмущений квантовых объектов, позволяющая выявлять их энергетические характеристики. Создано математическое описание физических процессов энергетического взаимодействия нанообъектов с электронным потоком. Разработаны математическое описание физических процессов энергетического взаимодействия нанообъектов с электронным потоком и методика получения топологических изображений полей малых возмущений квантовых объектов, которые являются основой разрабатываемого метода обнаружения и идентификации наноразмерных объектов. Разработан новый метод обнаружения и идентификации наноразмерных объектов, базирующийся на энергетическом взаимодействии электронного потока и исследуемого нанообъекта. В процессе реализации созда¬ются условия обнаружения нанообъекта в исследуемой среде путем выявления энергетических характеристик, что вместе с математической обработкой позволяет в итоге его идентифицировать. Разработана методика математической обработки и анализа топологических изображений полей квантовых объектов, позволяющая получить параметр идентификации - фрактальную размерность. Создан кондукто-метрический метод обнаружения и идентификации нанообъектов в жидких средах.