Ключевая информация о лаборатории

Лаборатория «Перспективные энергоэффективные материалы» — лаборатория мирового уровня, направленная на получение новых неравновесных функциональных материалов и покрытий на основе железа с целью расширения области их применения. Целью проекта является разработка аморфных и нанокристаллических сплавов на основе железа для использования в качестве магнитных, конструкционных и антирадиационных материалов и покрытий.

Деятельность лаборатории

Работа лаборатории направлена на получение и исследование новых неравновесных функциональных материалов и покрытий на основе железа с целью расширения области их применения.

Основные научные направления деятельности лаборатории:

  • разработка магнитомягких аморфных и нанокристаллических материалов на основе железа, обладающих повышенным комплексом магнитных и механических свойств;
  • разработка объемных металлических стекол на основе железа для нанесения функциональных покрытий с высокой коррозионной и износостойкостью;
  • получение новых сплавов без базового легирующего элемента (т. н. псевдо-высокоэнтропийные сплавы) на основе железа, обладающих высоким уровнем технологических и механических свойств.

Проект направлен на создание инфраструктуры, позволяющей добиться существенного развития в исследовании и разработке новых аморфных и нанокристаллических сплавов на основе железа с улучшенными функциональными характеристиками для применения в качестве магнитных сердечников, твердых покрытий и антирадиационных материалов.

Выполнение заявляемого проекта позволит получить:

  • новые магнитомягкие аморфные сплавы на основе железа с высокой намагниченностью насыщения (более 1,7 Тл), обладающие высокой коррозионной стойкостью, что повысит энергоэффективность и долговечность приборов;
  • новые нанокристаллические сплавы на основе железа с высокой намагниченностью насыщения (выше 1,8 Тл) и хорошей технологичностью и пластичностью при изгибе, что позволит снизить потери в сердечнике трансформаторов;
  • объемные металлические стекла с высокой стеклообразующей способностью и покрытия на основе железа, обладающие высокой механической прочностью, коррозионной стойкостью и износостойкостью;
  • материалы на основе железа с ультравысокой коррозионной стойкостью, твердостью, износостойкостью и стойкостью к повреждению радиационным облучением.

Металлические стекла являются одним из материалов, имеющих интересную комбинацию свойств и нашедших применение в различных отраслях промышленности. Металлические стекла на основе железа являются крайне привлекательными из-за их мягких магнитных свойств с довольно высокой намагниченностью насыщения, высоким электросопротивлением и низкой стоимостью материала, по сравнению с другими металлами. ОМС, как известно, обладают более гораздо более высокой прочностью, твердостью и износостойкостью по сравнению со своими кристаллическими аналогами. Таким образом, в виду их низкой стоимости, ОМС на основе железа могут быть применены и в конструкциях. Однако ОМС на основе железа имеют недостаток — низкую пластичность, необходимую при практическом применении и поэтому данное исследование будет также направлено на разработку ОМС, которые обладают одновременно обладают высокой прочностью и пластичностью.