Лаборатория физико-химической механики и механохимии

Исследования и разработки: синтез порошковых материалов

Порошковые материалы с нужными свойствами — от лабораторного опыта до промышленного решения

Подберём режимы измельчения и механоактивации, изготовим опытную партию, проверим свойства анализами и дадим рекомендации по масштабированию.

  • Ответ на заявку — в течение суток
  • Под ключ: от подбора режимов до дорожной карты масштабирования
  • Стоимость и сроки — после обсуждения задачи
Порошковые материалы и оборудование лаборатории

Что делает лаборатория

Сотрудники лаборатории разрабатывают и внедряют механохимические технологии для создания материалов с требуемыми свойствами.

Наши возможности

  • Измельчаем органические материалы и активируем металлические порошки: повышаем реакционную способность и однородность системы.
  • Подбираем состав и морфологию порошков для 3D-печати: контролируем дисперсность, текучесть, плотность упаковки и другие критические параметры.
  • Ускоряем реакции, скорость которых определяется диффузией, интенсифицируем твердофазные процессы и выщелачивание.
  • Получаем керамические и композиционные материалы, сплавы и интерметаллиды.
  • Применяем твердофазный синтез и высокотемпературную обработку.

Результат

  • Изготовление композиционных порошков с требуемыми свойствами для 3D-печати.
  • Предварительная механоактивация и измельчение минерального сырья.

Механоактивация — обработка порошка в мельнице, после которой он становится более реакционноспособным. Твердофазный синтез — получение материала реакцией между твёрдыми компонентами.

Для кого работаем

  • Предприятия и научно-исследовательские институты, в том числе оборонно-промышленного и космического профиля.
  • Производители керамики и абразивов.
  • Производители порошков для 3D-печати.

Как мы работаем

Закрываем проект «под ключ»: оптимизация, изготовление, характеризация, рекомендации по масштабированию — всё с контролем ключевых параметров.

1Подбор и оптимизация режимов обработки

Подбираем режимы измельчения, активации и синтеза под ваши требования.

Что получаете

Воспроизводимые режимы, отчёт с параметрами.

2Изготовление опытных партий

Изготавливаем небольшие партии порошков или материалов по отработанным режимам.

Что получаете

Образцы для испытаний, технические протоколы.

3Характеризация и подтверждение свойств

Проводим серию анализов по вашим критериям: электронная микроскопия, гранулометрия и фракционный состав, рентгенофазовый анализ, термоаналитика и другие.

Нужны только анализы образцов, без остальных этапов? Опишите задачу в заявке.

Что получаете

Результаты аналитических исследований, характеристика материала.

4Масштабирование и рекомендации

Переводим лабораторные режимы на полупромышленные установки, даём рекомендации по оборудованию.

Что получаете

Дорожная карта масштабирования.

Схема дорожной карты масштабирования

Примеры решения задач

Четыре задачи, выполненные лабораторией: что требовалось, что сделано, чем подтверждено.

TRL — уровень технологической готовности: чем выше, тем ближе технология к применению. Определение для каждого кейса дано в его карточке.

Состав для уничтожения микросхемы памяти

Проблема

Требуется специализированный состав для уничтожения микросхемы памяти в составе изделия.

Решение

Разработаны состав и лабораторная технология его производства, предложена схема устройства.

Эффект

Гарантированное уничтожение микросхемы памяти.

Подтверждение

Термоаналитическое исследование полученного состава.

TRL 8

технология подтверждена и опробована на испытаниях.

Материалы использовались в

НИР «Разработка специализированного состава для уничтожения микросхемы памяти в составе изделия».

По результатам НИР получен патент № 2821163 «Устройство экстренного уничтожения микросхемы памяти и способ его изготовления»; патентообладатель — ИФХЭ РАН.

Конструктивная схема устройства
Конструктивная схема устройства
Термоаналитическое исследование полученного состава
Термоаналитическое исследование полученного состава
Патент № 2821163, патентообладатель — ИФХЭ РАН
Патент № 2821163, патентообладатель — ИФХЭ РАН

Активация алюминия для энергонасыщенных материалов

Проблема

Низкая реакционная способность алюминия в составе энергонасыщенных материалов.

Решение

Разработана и оптимизирована «под ключ» масштабируемая технология активации высокотемпературного окисления алюминия.

Эффект

  • Пик тепловыделения при ~596 °C вырос с 0,07 до 4,49 МДж/кг.
  • Полнота окисления выросла в 2,7 раза.

Подтверждение

TRL 8

технология подтверждена и опробована на испытаниях.

Материалы использовались в

Составная часть НИР (СЧ НИР) «Композиция-Ф-2024-ИФХЭ»; СЧ НИР «Силуэт-4-ФИФХЭ».

По результатам работ получен патент № 2852002 «Активированный алюминий и способ его получения»; патентообладатель — ИФХЭ РАН.

Исходный алюминий: кривые теплового потока и изменения массы при нагреве
Исходный алюминий: кривые теплового потока и изменения массы при нагреве
Композиционный порошок лаборатории: кривые теплового потока и изменения массы при нагреве
Композиционный порошок лаборатории: кривые теплового потока и изменения массы при нагреве
Патент № 2852002, патентообладатель — ИФХЭ РАН
Патент № 2852002, патентообладатель — ИФХЭ РАН

Карбид бора из механоактивированного прекурсора

Проблема

Нужно удешевить производство порошка карбида бора определённого фракционного состава и обеспечить импортозамещение.

Решение

Разработана базовая лабораторная технология производства из менее дорогостоящего сырья.

Эффект

  • Упрощена технологическая схема производства.
  • Снижена себестоимость продукта.
  • Есть перспектива масштабирования технологии.

Подтверждение

TRL 5

демонстрация работоспособности в условиях, приближенных к реальным.

Материалы использовались в

НИР «Установление возможности синтеза высокодисперсного карбида бора из механоактивированного прекурсора».

Микрофотографии получаемого продукта

Коммерческий порошок карбида бора
Коммерческий порошок карбида бора
Карбид бора, полученный по технологии лаборатории
Карбид бора, полученный по технологии лаборатории

Сфероидальные порошки для литья и 3D-печати

Проблема

Требуется переработка алюминиевых порошков литьевыми методами и сфероидальная форма частиц для 3D-печати.

Решение

Разработана и оптимизирована «под ключ» масштабируемая технология синтеза композиционных порошков со сфероидальной формой частиц.

Эффект

  • Сфероидальная форма частиц.
  • Возможны литьевая переработка и 3D-печать.

Подтверждение

TRL 8

технология подтверждена и опробована на испытаниях.

Материалы использовались в

Прикладная НИР «Вакуум-Л-ИФХЭ».

Подана заявка на регистрацию № 2025135586.

Стандартный композиционный порошок
Стандартный композиционный порошок (масштабная линейка 10 мкм)
Композиционный порошок, приготовленный по технологии лаборатории
Композиционный порошок, приготовленный по технологии лаборатории (масштабная линейка 50 мкм)

Что уже разработано

Примеры недавних разработок, которые пока не нашли промышленного внедрения.

Композиционный керамический порошок ZrB₂–ZrC
Композиционный керамический порошок ZrB₂–ZrC (линейка 5 мкм)

Композиционный керамический порошок ZrB₂–ZrC, полученный методом СВС

СВС — самораспространяющийся высокотемпературный синтез.

Порошок ZrB₂
Порошок ZrB₂ (линейка 10 мкм)

Порошок ZrB₂, полученный методом реактивного спекания в инертной среде

Компоненты ультравысокотемпературных керамик

  • Высокая теплопроводность (60–120 Вт/(м·К)).
  • Высокие химическая стойкость и температура плавления (более 3000 °C).
Алюмо-кевларовый композит
Алюмо-кевларовый композит

Алюмо-кевларовый композит

Прототип состава от метеороидного мусора

  • Радикальное удешевление технологии производства.
  • Более низкая плотность по сравнению с аналогами.

Оснащение лаборатории

Измельчение, изучение структуры, термоанализ, пробоподготовка и механические испытания — на приборах лаборатории.

Измельчение и активация

Лабораторная мельница АГО-2У для исследовательских целей; полупромышленная мельница «Активатор-4М»; аттритор АТР-3-И.

Также в наличии вибрационная мельница и активатор АГО-3.

Лабораторная мельница АГО-2У

Лабораторная мельница АГО-2У

Полупромышленная мельница «Активатор-4М»

Полупромышленная мельница «Активатор-4М»

Аттритор АТР-3-И

Аттритор АТР-3-И

Контроль структуры и морфологии

Электронный микроскоп JSM-6060LA; рентгеновский дифрактометр Empyrean; лазерный дифрактометр WINTRAC 3000.

Электронный микроскоп JSM-6060LA

Электронный микроскоп JSM-6060LA

Рентгеновский дифрактометр Empyrean

Рентгеновский дифрактометр Empyrean

Лазерный дифрактометр WINTRAC 3000

Лазерный дифрактометр WINTRAC 3000

Термоаналитика

Термический анализатор STA ZCT-B; CHNS-O анализатор EMA 502.

Термический анализатор STA ZCT-B

Термический анализатор STA ZCT-B

CHNS-O анализатор EMA 502

CHNS-O анализатор EMA 502

Пробоподготовка

Металлографический пресс Ferpress X1; шлифовально-полировальный станок Ferpol 200; ручной металлографический отрезной станок Fercut 60M.

Металлографический пресс Ferpress X1

Металлографический пресс Ferpress X1

Шлифовально-полировальный станок Ferpol 200

Шлифовально-полировальный станок Ferpol 200

Отрезной станок Fercut 60M

Отрезной станок Fercut 60M

Механические испытания

Instron CEAST 9350; микротвердомер ПТМ-3М.

Instron CEAST 9350

Instron CEAST 9350

Микротвердомер ПТМ-3М

Микротвердомер ПТМ-3М

Партнёры и заказчики

Организации, с которыми лаборатория работала.

ГНЦ РФ ФГУП «ЦНИИХМ»

ГНЦ РФ ФГУП «ЦНИИХМ»

АО «НПО «Базальт»

АО «НПО «Базальт»

АО «Государственный научно-исследовательский институт машиностроения им. Бахирева»

АО «Государственный научно-исследовательский институт машиностроения им. Бахирева»

«Союз»

«Союз»

Университет Лобачевского

Университет Лобачевского

Порядок работы, сроки и цена

1Заявка

Опишите задачу в форме на этой странице. Ответим в течение суток.

2Обсуждение задачи

Уточним, что нужно получить, и определим состав работ. По вашему желанию до обсуждения подпишем соглашение о конфиденциальности.

3Договор и работа

Заключаем договор и выполняем работы по этапам.

Стоимость и сроки — после обсуждения задачи: они зависят от задачи. Цены — по запросу.

Отправить заявку

Опишите задачу: что за материал, что нужно получить и зачем. Мы ответим в течение суток и обсудим состав работ.

Заявка отправлена. Ответим в течение суток.

SmartCaptcha: Политика обработки данных

Обратный звонок
Запрос успешно отправлен!
Имя *
Телефон *
Предзаказ
Предзаказ успешно отправлен!
Имя *
Телефон *
Добавить в корзину
Название товара
100 ₽
1 шт.
Перейти в корзину
Заявка
Я ознакомлен и согласен с условиями оферты и политики конфиденциальности.