МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория композиционных и керамических материалов

О лаборатории

Наименование проекта
Создание научной лаборатории композиционных и керамических материалов с применением к Арктическим транспортным средствам (LCCM)

№ договора:

14.Z50.31.0036

Наименование организации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева"

Область научных исследований
Механика и машиностроение

Целью работы является создание и изучение композиционных и керамических материалов для транспортных средств и конструкций, работающих в условиях Арктики при низких температурах, агрессивном влиянии морской воды и больших механических нагрузках.
Задачами проекта являются:
- Оценка микронапряжений и микрорастрескивания при термической нагрузке поликристаллических керамик; - Разработка методов оптимального проектирования композитных элементов конструкций, работающих в экстремальных условиях Арктики. - Анализ возможности замены традиционных конструкционных материалов композиционными материалами с учетом уровней напряжений и условий эксплуатации машин (интервал температур, характер ландшафта). - Создание экспериментальной климатической камеры для проведения испытаний, моделирующих широкий спектр эксплуатационных режимов для арктических транспортных сред, работающих в сложных климатических условиях (моделирование стационарных температурных режимов -60/+60, влажность до 90%).
- Определение оптимальных параметров микроструктуры композиционных и керамических материалов (объемное содержание наполнителей и армирующих элементов и их ориентационное распределение), работающих в экстремальных условиях Арктики, для заданного сочетания механических и теплофизических свойств: 1) прочности и жесткости 2) требований теплозащиты и термостойкости, 3) минимальной абсорбцией влаги и надежной работы в условиях арктического морского климата, 4) низкого удельного веса; - Разработка мониторинга деградации механических свойств посредством слежения за изменением электропроводностью. - Расчет композиционных элементов конструкций на основе полимерных и керамических материалов. - Оценка улучшения эксплуатационных свойств (с учетом аварийных ситуаций) транспортных средств с учетом характеристик композиционных материалов. - Разработка гипотез для проведения ускоренных климатических испытаний и их экспериментальная проверка в камере.
- Анализ эволюции микроструктуры композиционных и керамических материалов, работающих в условиях Арктики, и их эффективных упругих и теплопроводящих свойств. - Исследование поведения композиционной керамики и полимерных композитов при нагрузках близких к предельным. - Экспериментальное определение физико-механических свойств рассматриваемых материалов в широком диапазоне температур. - Разработка технического задания и конструкторской документации на элементы машин, выполненных из композиционных или керамических материалов, необходимых для передачи сторонним организациям для изготовления композиционных материалов и керамик. - Оценка и оптимизация характеристик длительной прочности композитов в условиях циклического механического и температурного воздействия. - Натурные испытания транспортных средств. - Составление заключения о применимости композиционных материалов в арктических транспортных средствах.

Ведущий учёный

facultyKachanov 

ФИО: Качанов Марк Лазаревич

 

Дата рождения 06.08.1946

Гражданство
США

Ученые степень и звание
Доктор философии

Место работы

Университет Тафтса

Область научных интересов

Микромеханика и наномеханика материалов. Механика множественных трещин и повреждённости.
Контакт шероховатых тел.
Геофизика и механика скальных пород.
Индустриальное приложения:
- Нефтяные проблемы (трещины и разломы в горных породах, механика горных пород насыщенных жидкостью, анизотропия скоростей волн и извлечение информации из них).
- Пористые керамики используемые в технологиях фильтрования. Поведение керамик в условиях теплового удара.
- Напыленные покрытия - тепловой барьер в газовых турбинах (связь упругих и теплоизоляционных свойств с микроструктурой).
- Нано-индентация пьезоэлектриков.

Достижения и награды

Почетная премия Фулбрайта.
Премия фонда имени Александра фон Гумбольдта для заслуженных ученых.
Главный редактор журнала International Journal of Engineering Science (Импакт фактор 2,668)

Micromechanics, Microstructure-Property Relations

Micro-Cracking, Damage

Materials Science Applications

Nano

Bio Materials

Geophysics & Rock Mechanics

Thermal Barrier Coatings

Piezoelectrics

Back to top