Научные группы: Научно-образовательный и инновационный Центр наноструктурных материалов и нанотехнологий

Белгородский государственный университет

• биосовместимые, упрочняющие и защитные покрытия технического и медицинского применения
• диффузия и связанные с ней явления в твердых телах
• разработка физических принципов упрочнения и пластификации поликристаллических и наноструктурных материалов
• сверхпроводящие наноламинаты

• разработка научных основ формирования комплекса улучшенных прочностных и пластических свойств поликристаллических и наноструктурных металлов, сплавов и композитов на их основе с использованием интенсивных внешних воздействий (обработки давлением, потоками заряженных частиц, диффузионным насыщением) и нанесением покрытий технического и медицинского применения
• физика диффузионно-контролируемых процессов и связанные с ними явления в твердых телах

Мультидисциплинарный научно-исследовательский и инновационный Центр наноструктурных материалов и нанотехнологий (Центр НСМН) по исследованию, разработке и созданию наноструктурных материалов и покрытий медицинского и технического применений был образован в 2005 г. в структуре Белгородского государственного университета (БелГУ). На базе Центра НСМН создан Центр коллективного пользования (ЦКП) научным оборудованием.

Руководителем Центра НСМН является профессор Юрий Романович Колобов. В настоящий момент штат Центра состоит из 30 сотрудников, в том числе 7 докторов наук, 11 кандидатов наук, 12 инженеров высокой квалификации, имеющих сертификаты для работы на приборах и технологическом оборудовании.

С учетом специфики промышленности Белгородской области Центр наноструктурных материалов и нанотехнологий совместно с кафедрами БелГУ проводит научно-исследовательские и опытно-технологические работы по следующим направлениям:

Ø горно-рудное;

Ø материаловедческое;

Ø медико-биологическое.

Направления фундаментальных исследований:

• Разработка физических принципов упрочнения и пластификации сталей, сплавов и композитных материалов технического и медицинского применения путем формирования ультрамелкозернистого и наноструктурного состояний, в том числе воздействием интенсивной пластической деформации в сочетании с традиционными способами механо-термической обработки
• Экспериментальное и теоретическое исследование структуры и свойств наноматериалов, в том числе методами компьютерного моделирования на основе расчетов «из первых принципов»
• Разработка научных основ создания биокомпозитов «наноструктурный металл – биоактивное/биоинертное покрытие»
• Изучение иммунного ответа организма и неспецифических тканевых реакций на биокомпозитные имплантаты.

Основные направления прикладных исследований:

• Разработка технологических процессов и оборудования для получения объемных металлических наноструктурных материалов для использования в медицине и технике.
• Оптимизация технологических процессов обработки сталей и сплавов на металлургических и машиностроительных предприятиях Белгородской области.
• Разработка технологических процессов и оборудования для нанесения сверхтвердых углеродных алмазоподобных покрытий нанометровой толщины, в том числе на кантелеверы (микрозонды) сканирующих зондовых микроскопов для нанолитографии;
• Освоение в клинической практике биоинертных и биоактивных имплантатов для использования в травматологии, ортопедии, стоматологии и кардиохирургии;

Oпределение физико-химических свойств контактов срастания зерен минералов, и оптимизация селективности раскрытия железосодержащих минералов для оценки перспективности месторождений и оптимизации горно-обогатительного производства на предприятиях Белгородской области.

• вычислительный 64-х процессорный кластер для математических и инженерных расчетов
• зондовая лаборатория, включающая наноиндентор NTegra Aura и учебную лабораторию «Nanoeducator»
• комплекс оборудования фирмы Instron для механических испытаний
• лабораторный комплекс сканирующей зондовой микроскопии «NanoEducator», включающий атомно-силовой и туннельный микроскопы
• прецизионный четырехкоординатный электроискровой (электроэрозионный) погружной проволочно-вырезной станок Sodick с встроенной системой автопрограммирования и автотехнологом
• просвечивающий электронный микроскоп фирмы JEOL JEM 2100
• растровый ионно-электронный микроскоп Quanta 200 3D (производство FEI), оснащенный микроанализатором, EBSD приставкой и ионной пушкой.
• рентгеновский дифрактометр ARL X'TRA
• рентгеновский дифрактометр XMD-300 (Рикор), с возможностью проведения исследований на объектах размером до 300 мм
• рентгеновский спектрометр ARL OPIM'X
• термоанализатор SDTQ600 для высокотемпературного дифференциально- термического анализа, термогравиметрического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии (металлы, сплавы, минералы, керамика, стекло)
• трехвалковый вакуумный стан винтовой прокатки

• испытательная машина для исследования механических свойств при комнатной и повышенных температурах на основе гидравлического пресса ИП-500 (максимальное усилие до 500 тонн)
• лабораторный комплекс оборудования для нанесения покрытий методами микродугового оксидирования и электроискрового легирования в составе установки МДО MicroArk 1.0, установки электроискрового легирования SE5.0 и микротвердомера ПМТ-3
• оптический микроскоп МЕТАМ ЛВ-31
• печное оборудование до 2500°С
• установка для азотирования и осаждения функциональных покрытий на материалах и изделиях вакуумно-дуговым методом ННВ6.6-И1
• устройство для электрополировки тонких фольг TenuPol Struers

• Метод определения адгезии пленки к подложке (патент РФ №2207544)
• Метод определения толщины покрытий в пределах 10 – 1000 нм с использованием сканирующего зондового микроскопа
• Метод определения трещиностойкости кремния c углеродными покрытиями нанометровой толщины
• Метод определения химического состава тонких пленок
• Метод совмещенного анализа с использованием дифференциально-термического анализа, термогравиметрического анализа и дифферециально-сканирующей калориметрии
• Методы генерации квазимонохроматического перестраиваемого рентгеновского излучения релятивистскими электронами в периодических наноструктурах
• Методы определения трибологических характеристик и внутренних напряжений в углеродных покрытиях нанометровой толщины

• Ibaraki University, Япония
• Institute of High Pressure Physics, Польша
• Institute of Nanotechnology, Германия
• Ladish Co, США
• Tohoku University, Япония
• University of Southern California, США
• University of Ulm, Германия
• Wright-Patterson Air Force Base, США
• ГУП ВНИ проектный институт медицинских инструментов, Казань
• Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, Москва
• Институт металлургии и металловедения им. Г.В. Курдюмова, Москва
• Институт общей физики РАН, Москва
• Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск
• Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск
• Компания NT-MDT, Зеленоград
• Московский государственный институт стали и сплавов, Москва
• Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва
• Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев
• ОАО «Лебединский ГОК», Старый Оскол
• ОАО «Опытно-экспериментальный завод «ВладМиВа», Белгород
• ОАО «Оскольский завод металлургического машиностроения», Старый Оскол
• ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», Старый Оскол
• ООО «КНПО Биотехника», Томск
• РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН, Москва
• Старооскольский технологический институт (филиал), Старый Оскол
• ФГОУ ВПО «Северская государственная технологическая академия, Северск
• ФГУ «Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена, Москва
• ФГУ «ЦНИИ стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи», Москва
• ФГУП «ЦНИИ конструкционных материалов Прометей», Санкт-Петербург
• Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва
• Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков
• ЦНИИчермет им. И.П. Бардина, Москва