Научно-исследовательская лаборатория сверхтвёрдых материалов (НИЛ СТМ) проводит исследования в области синтеза сверхтвердых материалов (СТМ) и технологий изготовления инструментов на их основе, а также производит опытные партии СТМ и инструмента на базе собственных разработок. К сверхтвердым материалам относятся алмаз и плотные модификации нитрида бора.
 

Научный руководитель лаборатории - академик РАН Елютин Александр Вячеславович.


Заведующий лабораторией - вед.н.с., к.т.н. Полушин Николай Иванович.
 
Кадровый потенциал, техническое оснащение лаборатории и тридцатилетний опыт работы в этой области позволяют решать серьезные научные, технологические и производственные проблемы. В штате лаборатории 15 человек, к работе на регулярной основе привлекаются 10 высококвалифицированных преподавателей и сотрудников кафедры ВТПМиА и других кафедр физико-химического факультета. В работе лаборатории самым активным образом участвуют аспиранты, дипломники и студенты старших курсов. Таким образом, можно уверенно говорить о создании научной школы на базе лаборатории в направлении синтеза и применения СТМ.
 
Материально-техническое оснащение лаборатории является одним из лучших в институте. В стадии становления находится уникальный научно-технический комплекс, сочетающий современные исследовательские приборы и производственное оборудование.
 
Научно-исследовательские работы в лаборатории ведутся в нескольких направлениях. Одним из них является выращивание алмазных монокристаллов весом до 1,5 карата на затравке. В настоящее время разрабатываются методы получения монокристаллов с пониженной концентрацией азота и методы легирования монокристаллов бором. В этом случае кристаллы приобретают голубую окраску и полупроводниковые свойства. Значительные успехи достигнуты в области получения поликристаллов алмаза. Работы в этой области выполняются с целью научной, технологической и аппаратурной подготовки производства высокопрочных, высокоизносостойких алмазных поликристаллов (АП). При этом решаются следующие задачи: а) Изучение кинетики и механизма синтеза АП; б) Технологическая проработка методики синтеза АП; в) Разработка методики неразрушающего контроля качества АП; г) Налаживание опытного производства готовых изделий и расширение областей применения АП. Весьма перспективными являются разработки в области совершенствования методов получения поликристаллов на основе плотных модификаций нитрида бора. В частности, использование модифицирующих добавок на основе ультрадисперсных тугоплавких нитридов, боридов и карбидов позволило снизить Р,Т - параметры процесса и повысить эксплуатационные характеристики поликристаллов и инструмента на из основе.
 
В лаборатории разработаны оригинальные и уникальные исследовательские методики и стенды. В частности, на базе установки для синтеза СТМ ДО-138 создан стенд для изучения кинетики и механизма фазового перехода графита в алмаз по зафиксированным вольт-амперным характеристикам. Обработка экспериментальных кривых производится на компьютере и позволяет, помимо решения научных задач, проводить оценку перспективности различных марок графита для синтеза алмаза.
 
Разработана методика и создан стенд для определения абразивной способности поликристаллов СТМ. Установка позволяет проводить выборочный контроль качества алмазного сырья и оценивать потенциальную пригодность поликристаллов для изготовления волочильного, правящего и соплового инструмента.
 
На базе вакуумной печи СНВЛ создана установка для изучения процессов смачивания и растекания графитов расплавами металлов. Фиксация формы расплавленной капли металла на подложке осуществляется цифровой видеокамерой. Обработка изображения производится на компьютере с использованием специально созданного программного обеспечения.
На основе собственных разработок начато опытно-промышленное производство алмазных поликристаллов и изделий из них. В этой области достигнуты серьезные успехи.

Контактная информация:    зав. лабораторией Полушин Николай Иванович, к.т.н.,

тел. (495) 638-46-95
факс. (495) 955-00-42
mail: polushin@misis.ru