Научно-исследовательская лаборатория «Механика новых наноматериалов» (МНН)

Руководитель

Шейнерман Александр Григорьевич доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией

Ведущие ученые
ФИО	Ученая степень	Индекс Хирша	Возраст	Должность (категория) сотрудника	Количество публикаций Q1/Q2 (всего)	Количество публикаций Q1/Q2 за последние 2 года
Шейнерман Александр Григорьевич	д.ф.-м.н.	26	44	главный научный сотрудник	29	2
Кукушкин Сергей Арсеньевич	д.ф.-м.н.	22	67	главный научный сотрудник	10	1
Скиба Николай Васильевич	д.ф.-м.н.	16	42	главный научный сотрудник	15	2
Бобылев Сергей Владимирович	д.ф.-м.н.	14	42	главный научный сотрудник	15	-
Конаков Владимир Геннадьевич	д.х.н.	10	56	главный научный сотрудник	21	4
Арчаков Иван Юрьевич	к.х.н.	9	60	ведущий научный сотрудник	17	3
Курапова Ольга Юрьевна	к.х.н.	7	33	старший научный сотрудник	18	3

Общая численность сотрудников лаборатории – 9, из них молодых исследователей (до 39 лет) – 3.

Область научных исследований

Лаборатория занимается созданием, экспериментальными исследованиями и моделированием конструкционных и функциональных наноматериалов, включая объемные наноструктурные материалы, композиты с наполнителем в виде графена и защитные покрытия. Лаборатория располагает оборудованием для производства и экспериментального исследования композиционных материалов.

Соосаждение YSZ	Вакуумная сушка	Планетарная мельница

 

Ключевые цели и задачи

Разрабатываемые материалы открывают новые перспективы в электротехнической промышленности благодаря уникальному сочетанию высокой электропроводности с улучшенными механическими свойствами. Материалы класса «керамика – графен» являются весьма перспективными для использования в устройствах возобновляемой энергетики, в частности, в высокоэффективных твердотопливных элементах.

Прикладные направления деятельности лаборатории:

• разработка технологических процессов для лабораторного синтеза металломатричных композитов с графеновым наполнителем;
• разработка методов формирования защитных покрытий.

Важнейшие результаты деятельности лаборатории МНН:

• Разработаны новые технологии синтеза композитов «металл – графен» и «керамика – графен», позволяющие добиться равномерности распределения графена в объеме матрицы композитов.
• Получены композиты с матрицей на основе диоксида циркония и графеновым наполнителем с высокой электропроводностью для твердооксидных топливных элементов.
• Дано объяснение сверхтвердости нанокристаллических керамик MgAl2O4.
• Создан новый метод формирования защитных покрытий углеродных материалов на основе карбида кремния. Покрытия существенно повышают твердость и механическую стойкость материала и обладают антиокислительными свойствами, защищая поверхность графита от различных воздействий.

Лазерная седиментография	Печь	Рентгеновский дифрактометр

 

Примеры исследований

Некоторые проекты, реализованные лабораторией за последние три года:

• Проект Российского научного фонда «Механика объемных функциональных нанокерамик и керамических нанокомпозитов».
• Совместный проект РФФИ и Национального научного фонда Ирана «Разработка композитов Al2024/графен с улучшенными механическими свойствами».
• НИР «Применение новых металлокерамических нанокомпозитов и нанокомпозитов «металл – графен» в высоких технологиях» в рамках государственного задания Министерства высшего образования и науки РФ.
• НИР «Механика новых материалов, в том числе наноматериалов» в рамках государственного задания Министерства высшего образования и науки РФ.
• НИР «Исследование уникальных термомеханических свойств наноструктурных материалов» в рамках государственного задания Министерства высшего образования и науки РФ.
• Проект Российского фонда фундаментальных исследований «Разработка высокопрочных композитов «нанометалл – крупнозернистый металл – графен».
• Проект Российского фонда фундаментальных исследований «Механика прочности и трещиностойкости композитов «металл – графен».

Проводимые исследования

Некоторые публикации

• Sheinerman A.G. (2021). Plastic deformation and fracture processes in metal/graphene composites: a review // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences (https://doi.org/10.1080/10408436.2021.1965955) (Q1).
• Kurapova O.Y., Grashchenko A.S., Archakov I.Y., Golubev S.N., and Konakov V.G. (2021) The microstructure and mechanical properties of twinned copper-bismuth films obtained by DC electrodeposition // Journal of Alloys and Compounds, vol. 862, art. 158007 (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.158007) (Q1).
• Lefebvre W., Skiba N.V., Chabanais F., Gutkin M.Yu., Rigutti L., Murashkin M.Yu., Orlova T.S. (2021), Vacancy release upon heating of an ultrafine grain Al-Zr alloy: In-situ observations and theoretical modeling // Journal of Alloys and Compounds, vol. 862, art. 158455 (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.158455) (Q1).
• Sheinerman A.G. (2021), Modeling of structure and interface controlled strength of laminated metal/graphene composites // Mechanics of Materials, vol. 158, art. 103888 (https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2021.103888) (Q1).
• Kurapova O.Y., Lomakin I.V., Sergeev S.N., Solovyeva E.N., Zhilyaev A.P., Archakov I.Y., & Konakov V.G. (2020) Fabrication of nickel-graphene composites with superior hardness // Journal of Alloys and Compounds, vol. 835, art. 155463 (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155463) (Q1).