Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Металлические материалы с пространственно-градиентной структурой

Приглашенный ученый Айфантис Элиас Хараламбос Греция, США
Номер договора
14.Z50.31.0039
Период реализации проекта
2017-2019

По данным на 30.01.2020

31
Количество специалистов
10
научных публикаций
5
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Лаборатория проводит исследования новых металлических материалов, в которых дальняя упорядоченность в расположении атомов оказалась полностью нарушена или существенно ограничена, благодаря чему у этих материалов появились новые уникальные свойства. Такие материалы уже находят применение в науке, технике и различных отраслях промышленности.

Наименование проекта: Получение и исследование перспективных многофункциональных металлических материалов с экстремально высокой плотностью дефектов

Приоритет СНТР: а, б

Цели и задачи

Направление исследований: Технология материалов

Цель проекта: Создание нового класса перспективных многофункциональных металлических материалов с развитой метастабильной дефектной структурой, которую можно охарактеризовать как пространственно-градиентную структуру, обеспечивающую уникальные механические, физические, химические и биологические свойства

Практическое значение исследования
Научные результаты:

  • Исследованы структура и морфология электролитических материалов, в частности пентагональных объектов на основе ГЦК-металлов.
  • Исследовано влияние термических нагрузок и различных сред на пентагональные объекты. Для теоретического описания поведения таких объектов в силовых и температурных полях помимо дисклинационного подхода использована градиентная механика.
  • Решена упругая задача о дилатационном включении в виде усеченного шарового сегмента в сферической частице, на основе чего получены упругие поля и энергия Янус-частицы.
  • Исследована эволюция дефектной структуры в пентагональных частицах. В дополнение к существующим моделям предложена теоретическая модель, описывающая исходное напряженное состояние в декаэдрической малой частице, как в упругом шаре с осевой частичной клиновой дисклинацией, и релаксацию этого напряженного состояния путем образования круговых призматических дислокационных петель в экваториальной плоскости шара, нормальной к линии дисклинации.
  • Получены и исследованы материалы в форме вискеров и нанолент. Показан потенциал применения таких материалов в Li-ion аккумуляторах.
  • Внедрение результатов исследования:

    Получены материалы с высокой удельной поверхностью для анодов литий-ионных аккумуляторов нового поколения.

    Образование и переподготовка кадров:

    • В Лаборатории проведена стажировка «Моделирование и численный анализ условий кристаллизации и технологии выращивания методом электроосаждения специфических нанообъектов» для исследователей из сторонних организаций.
    • Подготовлен курс лекций Continuum Mechanics and Diffusion ведущим ученым.
    • Защиты: 1 кандидатская диссертация.

    Сотрудничество:

    Институт прикладной механики РАН (Россия), Институт проблем машиноведения РАН (Россия), Университет Лотарингии (Франция), Университет Аристотеля в Салониках (Греция), Гданьский политехнический университет (Польша), Флоридский университет (США): совместные исследования и публикации.

    Скрыть Показать полностью
    Tsagrakis I., Yasnikov I.S., Aifantis E.C.
    Gradient Elasticity for Disclinated Micro Crystals. Mechanics Research Communications 93: 159–162 (2018).
    Tsagrakis I., Aifantis E.C.
    Thermodynamic Coupling between Gradient Elasticity and a Cahn-Hilliard Type of Diffusion: Size-Dependent Spinodal Gaps. Continuum Mechanics and Thermodynamics 29(5): 1181–1194 (2017).
    Krauchanka M.Yu., Krasnitckii S.A., Gutkin M.Yu., Kolesnikova A.L., Romanov A.E., Aifantis E.C.
    Generation of Circular Prismatic Dislocation Loops in Decahedral Small Particles. Scripta Materialia 146: 77–81 (2018).
    Aifantis E.C.
    Towards Internal Length Gradient Chemomechanics. Reviews on Advanced Materials Science 48(2): 112–130 (2017).
    Lurie S.A., Volkov-Bogorodskiy D.B., Menshykov O., Solyаev Y.О., Aifantis E.С.
    Modeling the Effective Mechanical Properties of “Fuzzy Fiber” Composites across Scales Length. Composites Part B Engineering 142: 24–35 (2018).
    Фотоальбомы
    Вторник , 03.12.2019
    Другие лаборатории и ученые
    Лаборатория, принимающая организация
    Область наук
    Город
    Приглашенный ученый
    Период реализации проекта
    Международный научно-исследовательский центр "Пьезо- и магнитоэлектрические материалы"

    Национальный исследовательский Томский политехнический университет

    Технологии материалов

    Томск

    Холкин Андрей Леонидович

    Португалия, Россия

    2021-2023

    Лаборатория перспективных сталей для сельскохозяйственной техники

    Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

    Технологии материалов

    Москва

    Кайбышев Рустам Оскарович

    Россия

    2021-2023

    Квантовая оптика в алмазах

    Федеральный исследовательский центр Казанский научный центр Российской академии наук

    Технологии материалов

    Казань

    Хеммер Филип Роберт

    США

    2018-2022