Физический факультет ННГУ
Вход Регистрация Карта сайта Форум
Практикум - лаборатории Отдела №5 НИФТИ ННГУ
Лаборатории Научно-исследовательского физико-технического института ННГУ (НИФТИ ННГУ), в которых проходит технологическая и производственная практика студентов кафедры физического материаловедения, имеют колоссальный опыт взаимодействия с ведущими промышленными предприятиями РФ (Госкорпорация "Росатом", Госкорпорация "Ростехнологии", Объединенная авиационная корпорация, предприятия оборонно-промышленного комплекса РФ и др.), выполняют по их заказу опытно-конструкторские работы по разработке новых технологических процессов, и оснащены самым современным технологическим оборудованием мирового уровня.
 
Студенты кафедры ФМВ проходят научно-исследовательскую и технологическую (производственную) практику в Отделе "Физики металлов" Научно-исследовательского физико-технического института ННГУ, а также интегрированного с ним Научно-образовательного центра "Нанотехнологии" ННГУ.
 
Ключевыми подразделениями НИФТИ ННГУ для прохождения производственной и технологической практики студентами кафедры ФМВ являются:
1. Лаборатория технологии керамик НИФТИ ННГУ (зав. лаб. - н.с. Болдин М.С.).
2. Лаборатория технологии металлов НИФТИ ННГУ (зав. лаб. - к.ф.-м.н. Лопатин Ю.Г.).
3. Лаборатория аддитивных технологий и проектирования материалов НИФТИ ННГУ (зав. лаб. - к.ф.-м.н. Грязнов М.Ю.).
К проведению научно-исследовательской практики привлекаются Лаборатория диагностики материалов НИФТИ ННГУ (зав. лаб. - д.ф.-м.н. Нохрин А.В.) и Лаборатория металлофизики НИФТИ ННГУ (зав. лаб. - д.ф.-м.н. Чувильдеев В.Н.).
 
В ходе производственной и технологической практики студенты кафедры не только получают навык разработки технологических процессов, документирования полученных результатов (протоколов испытаний, лабораторных технологических инструкций и регламентов), а также навыки практической работы со сложным технологическим оборудованием мирового уровня, позволяющим получать новые перспективные металлы, сплавы и керамики, спроектированные (разработанные) под конкретные условия эксплуатации:
  1. Установка для высокоскоростного электроимпульсного плазменного спекания порошков «DR. SINTER model SPS-625 Spark Plasma Sintering System» (Япония).
  2. Установка «MTT Realizer SLM 100» (Германия) для изготовления сверхсложных металлических порошковых изделий (в том числе - миниатюрных) по компьютерным 3D-моделям (аддитивные технологии).
  3. Гидравлический пресс Ficep HF400L (Италия) с оснасткой для равноканального углового прессования, позволяющий получать образцы наноструктурированных и субмикрокристаллических металлов и сплавов.
  4. Ротационно-ковочная машина R5-4 (Германия) для получения длинномерных образцов металлов и сплавов с поверхностным наноструктурированием.
  5. Магнито-импульсный пресс МИП10/12 (Беларусь) для высокоскоростной штамповки изделий из металлов и сплавов.
  6. Литьевая машина "INDUTHERM VТC-200" (Германия) с технологией вибрационного литья в вакууме или инертной среде и индукционная вакуумная машина непрерывного литья "INDUTHERM VCC-300" (Германия) для получения металлов и сплавов требуемого химического состава.
  7. Лабораторная планетарная шаровая моно-мельница «Pulverisette 6» (Германия) и вибрационная микромельница "Fritsch-Pulverisette 0" (Германия) c крио-приставкой  для смешивания, низкоэнергетической механоактивации и получения нано- и ультрадисперсных порошков.
 
Научно-исследовательская практика по изучению структуры и свойств новых материалов проводится с использованием самого современного исследовательского оборудования, имеющегося в распоряжении Отдела "Физики металлов" НИФТИ ННГУ:
  1. Интерференционные металлографические микроскопы Leica DM IRM.
  2. Растровый электронный микроскоп Jeol JSM-6495 с рентгеновским микроанализатором INCA 350.
  3. Испытательная машина типа 2167 Р-50 (10 тс) для проведения механических испытаний на растяжение, сжатие, изгиб и малоцикловую усталость при комнатной и повышенной температурах (до 500 оС), а также со специальной оснасткой для сверхпластической штамповки при повышенных температурах.
  4. Высокоскоростная автоматизированная испытательная машина Tinius Olsen H25K-S (5 тс), оборудованная системой для проведения механических испытаний на растяжение, сжатие, изгиб, малоцикловую усталость и ползучесть при повышенных температурах (до 1200 оС).
  5. Гидравлический пресс EU-40 (40 тс) с оснасткой для проведения технологических испытаний.
  6. Автоматизированный микротвердомер «Struers Duramin-5» с приставкой для измерения трещиностойкости.
  7. Автоматизированный нано-микротвердомер «Nano Indentor G200» (Agilent Technologies) с приставкой для проведения испытаний на царапание (скратч-тест) при повышенных температурах (до 400 С).
  8. Автоматизированный прецизионный комплекс АСС-1 для измерения микропластических свойств материалов методом релаксационных испытаний микрообразцов на сжатие. Автоматизированный комплекс для проведения релаксационных испытаний на сжатие при повышенных температурах (до 550 оС).
  9. Маятниковый копер МК-30 для проведения испытаний на ударную вязкость при комнатной и пониженной (до -160 оС) температурах.
  10. Автоматизированные лабораторные установки для проведения испытаний на усталость по схемам «чистый изгиб» и «изгиб с вращением» при комнатной температуре. Автоматизированная лабораторная установка для проведения испытаний микрообразцов на усталость по схеме «консольный изгиб» при повышенных температурах.
  11. Автоматизированный лабораторный комплекс для измерения параметров износостойкости материалов в условиях сухого и жидкого трения. Установка для проведения испытаний на истирание (сухое трение, абразивный износ с СОЖ) по ASTM B611-85.
  12. Аналитические электронные прецизионные весы «SartoriusCPA 225D» для измерения плотности.
  13. Лабораторный комплекс для измерения электропроводности при комнатной и повышенных температурах. Прибор для измерения электропроводности "SIGMATEST 2.069" вихретоковым методом.
  14. Лабораторные комплексы для оценки стресс-коррозионной стойкости металлов и сплавов (испытания на зарождение трещин коррозионного растрескивания под напряжением по схеме «трехточечный изгиб», испытания на распространение трещин коррозионного растрескивания под напряжением по схеме «консольный изгиб», испытания на коррозионную усталость по схеме «консольный изгиб», комплексы для оценки склонности металлов и сплавов к водородному охрупчиванию, испытания на межкристаллитную коррозию при повышенных температурах).
  15. Автоматизированный потенциостат-гальваностат «IPC-Pro MF» с набором электродов и рабочих ячеек для проведения электрохимических испытаний при комнатной и повышенной (до 140 оС) температурах.
  16. Автоматизированные магнитометры МАГ-51 и МАГ-59М для исследования намагниченности насыщения и остаточной намагниченности при комнатной и повышенной температурах. Лабораторный коэрцитиметр для исследования коэрцитивной силы при комнатной и повышенной температурах.
  17. Оборудование для пробоподготовки (отрезной станок Secotom-10 Struers, установка для запрессовки образцов SimpliMet-1000 Buehler, автоматизированный шлифовальный станок Vector Power Head Beuhler и др.).
В ходе научно-исследовательской практики студенты кафедры принимают участие в выполнении научно-исследовательских работ, выполняемых Отделом "Физики металлов" НИФТИ ННГУ по грантам российских научных фондов, контрактам Министерства образования и науки РФ, договорам с ведущими промышленными предприятиями. Это позволяет им получить навык выполнения сложных научных работ мирового уровня, а также навыки проведения научных исследований в составе научного коллектива.
 
По окончанию практики студенты готовят отчет о проделанной работе по установленной форме (ГОСТ 7.32-2001), а также тезисы докладов и короткие публикации (сообщения) о проделанной работе, что позволяет им получить навыки подготовки научных публикаций.
Участие в качестве со-авторов в публикациях и тезисах докладов позволяет, в частности, студентам бакалавриата получать дополнительные баллы при поступлении в магистратуру, а студентам магистратуры - уже на начальном этапе своей подготовки - претендовать на повышенные стипендии и гранты для молодых ученых.
Лаборатория механических испытаний

Сотрудники лаборатории

  1. к.ф.-м.н., зав. лаб. Грязнов М.Ю.
  2. Вед.электроник Сысоев А.Н.
  3. к.ф.-м.н., доцент Берендеев Н.Н.

Научно-исследовательская работа

На имеющемся в лаборатории оборудовании проводятся экспериментальные исследования закономерностей эволюции механических свойств при отжиге нано- и микрокристаллических материалов, полученных с помощью методов интенсивного пластического деформирования. Проводятся экспериментальные исследования механических свойств перспективных конструкционных материалов, работающих в экстремальных условиях.

Оборудование

  • Автоматизированная разрывная машина 2167 Р-50.
  • Пресс EU-40.
  • Испытательная машина для испытаний на высокотемпературную ползучесть.
  • Испытательная машина для проведения испытаний на усталость по схеме "чистый изгиб" и "изгиб с вращением".
  • Маятниковый копер МК-30 с криостатом для определения на ударной вязкости при комнатной и отрицательной температурах.
  • Твердомеры Роквелла, Виккерса. Микротвердомеры ПМТ-3
  • Прокатный стан.
  • Воздушные печи.
  • Шлифовально-полировальное оборудование. Оборудование для изготовления образцов.

Лабораторные работы

На имеющемся в лаборатории оборудовании проводятся лабораторные работы для студентов кафедры ФМВ по спецкурсам "Физика металлов и сплавов" и " Физические основы прочности и пластичности".
  • Испытания на растяжение образцов углеродистых сталей при комнатной температуре. Определение стандартных механических свойств при испытаниях на растяжение.
  • Определение температуры хрупко-вязкого перехода при испытаниях на ударную вязкость. Фрактографический анализ изломов.
  • Построение кривой Веллера при усталостных испытаниях. Определение физического и условного предела выносливости при различных схемах нагружения.
  • Релаксационные испытаний микрообразцов на сжатие.
  • Испытания на ползучесть медных сплавов при повышенных температурах. Построение карт механизмов ползучести.
  • Испытания на растяжение при повышенных температурах. Испытания на сверхпластичность микрокристаллических сплавов. 
Лаборатория металлографии и физических методов исследований

Сотрудники лаборатории

  1. к.ф.-м.н., старший преподаватель Лопатин Ю.Г. - зав. лабораторией.
  2. к.т.н., ведущий инженер Москвичев А.А.
  3. инженер Степанов С.П.
  4. инженер Пискунов А.В.

Научно-исследовательская работа

На имеющемся в лаборатории оборудовании проводятся экспериментальные исследования закономерностей эволюции структуры и свойств конструкционных сталей в процессе деформационного и термического старения. Проводятся экспериментальные исследования закономерностей распада твердого раствора в литых и микрокристаллических материалах. Проводятся комплексные исследования структуры, механических, электрических и магнитных свойств материалов.

Оборудование

Лаборатория оснащена оборудованием для приготовления и исследования шлифов, изучения прочностных, электрических и магнитных характеристик материалов:
  • металлографический микроскоп НЕОФОТ-32, оснащенный видеокамерами для захвата и обработки изображения. Металлографические микроскопы Leica IM DRM. 
  • твердомеры Роквелла и Виккерса. Микротвердомер ПМТ-3 и HVS100.
  • установками для прецизионного измерения удельного электросопротивления.
  • Коэрцитиметр КМ-1.
  • Баллистическими магнитометры МАГ-51Б, МАГ-59Б.
  • Дифференциальные сканирующие калориметры Netzsch DSC 204F1 Phoenix и STA 449F1 Jupiter.
  • Шлифовально-полировальное оборудование.
  • Воздушные печи.

Лабораторные работы

На имеющемся в лаборатории оборудовании для студентов проводятся лабораторные работы:
  • Исследование равновесных и метастабильных фаз системы железо-углерод. Изучение фазовых переходов в системе железо-углерод методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Изучение структур равновесных и метастабильных фаз в системе "железо-углерод".
  • Магнитный фазовый анализ.
  • Исследование механизмов распада пересыщенного твердого раствора при отжиге медных и алюминиевых сплавов
  • Исследование влияния отжига на твердость отдельных структурных элементов конструкционных сталей.
  • Исследование процессов рекристаллизации в деформированных медных и алюминиевых сплавов. 
Лаборатория лазерных технологий

Сотрудники лаборатории

  1. К.ф.-м.н., доцент, зав.лабораторией Кикин П.Ю.
  2. К.ф.-м.н., с.н.с. Пчелинцев А.И.
  3. К.ф.-м.н., с.н.с. Русин Е.Е.

Научно-исследовательская работа

Основное направление деятельность сотрудников лаборатории, являющейся структурным подразделением Института проблем машиностроения (филиала ФИЦ ИПФ РАН) - разработка новых методов и технологий лазерного воздействия на поверхность твердых тел, главным образом - конструкционных машиностроительных материалов. С 1992 года в лаборатории проводятся лабораторные работы для студентов кафедры Физического материаловедения Физического факультета.

Оборудование

Лаборатория лазерных технологий оснащена тремя лазерными установками. Первая лазерная установка предназначена для напыления тонких пленок с нанокристаллической структурой. В состав установки кроме лазера входят вакуумный пост и аппаратура контроля за процессом.
 
Два других лазера, разработанных учеными Института машиноведения РАН, реализуют комбинированное термическое и ударно-волновое воздействие на материал и позволяют осуществлять модификацию структуры и фазового состава материала набольшую глубину и значительно более эффективно, чем при традиционных видах лазерной обработки. Эти лазеры используются в учебном процессе для изучения процессов, происходящих в материале при прохождении ударных волн и проходящего термического воздействия. Разработанные сотрудниками лаборатории лазеры нашли практическое применение для прецизионной сварки, резки, пробивании отверстий в металлах и керамике, упрочнения поверхности
Лаборатория электронной микроскопии

Сотрудники лаборатории

  1. к.ф.-м.н., доцент, зав.лабораторией Щербань М.Ю.
  2. инженер Разов Е.Н.
  3. инженер Сахаров Н.В.
  4. инженер Круглов А.В.  

Научно-исследовательская работа

Лаборатория создана для проведения исследований микроструктуры металлов, сплавов и керамик. На оборудовании лаборатории проводятся также лабораторные работы по курсу "Электронная микроскопия" для студентов, специализирующихся в области физического материаловедения.

Оборудование

Лаборатория электронной микроскопии оснащена растровым электронным микроскопом TESCAN с приставкой для энергодисперсионного микроанализа и EBSD-анализа, а также электронным микроскопом Jeol JSM-6490 с энергодисперсионным микроанализатором INCA 350 (оборудование НИФТИ ННГУ).
Для проведения работ по просвечивающей электронной микроскопии используется оборудование Лаборатории высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии НОЦ "Физика твердотельных наноструктур" ННГУ.
 
Растровый электронный микроскоп TESCAN используется для исследований поверхностей твердых тел путем визуального наблюдения и фотографирования их изображений. Микроскоп позволяет получать изображения микрорельефа поверхностей твердых тел с более высокой разрешающей способностью и большей глубиной резкости, чем оптические микроскопы.
 
Основные лабораторные работы:
  • Принцип действия и устройство раствого электронного микроскопа.
  • Элементный анализ (определение атомного состава веществ, химических соединений и материалов)
  • Принцип действия и устройство просвечивающего электронного микроскопа. Подготовка объектов для электронно-микроскопического исследования.
  • Получение и идентификация кольцевых электронограмм от поликристаллов. Определение дифракционной постоянной. Определение кристаллической структуры неизвестного вещества.
  • Построение и идентификация точечных электронограмм от монокристаллов.
  • Контраст от несовершенных кристаллов.
Кроме этого, лаборатория совместно с НОЦ "Физика твердотельных наноструктур" в рамках курса "Электронная микроскопия" обеспечивает проведение комплекса ознакомительных лабораторных работ по сканирующей зондовой микроскопии:
  • Исследование топографии поверхности твердых тел методом атомно-силовой микроскопии в контактном режиме
  • Исследование топографии поверхности твердых тел методом атомно-силовой микроскопии в неконтактном режиме
  • Исследование поверхности твердых тел методом сканирующей туннельной микроскопии
Лаборатория акустических методов исследования

Сотрудники лаборатории

  1. вед.электроник Сысоев А.Н. 
  2. к.ф.-м.н., зав. лаб. НИФТИ ННГУ Грязнов М.Ю.

Научно-исследовательская работа

Оборудование, имеющееся в лаборатории акустических методов исследования, позволяет проводить изучение упругих и неупругих свойств металлов, сплавов, пластмасс, керамики, древесины и других твердых тел как методом акустической эмиссии, так и путем облучения образцов акустическими сигналами в диапазоне частот от долей герца до десятка мегагерц.
 
В настоящее время в лаборатории активно исследуются упругие и неупругие свойства (внутреннее трение) нано- и микрокристаллических металлов и сплавов, структура которых была сформирована методами интенсивного пластического деформирования. Проводятся исследования диэлектрических свойств (величины диэлектрической проницаемости) стекол.

Оборудование

Лаборатория обладает уникальным измерительно-вычислительным комплексом для неразрушающего контроля низкоплотных материалов. Приборы акустической эмиссии позволяют изучать трещинообразование в процессе нагружения образцов. Лаборатория оснащена автоматизированной установкой "Обратный крутильный маятник" (0.1 Гц 10 Гц), автоматизированной установкой "Акустическая резонансная установка" (500 Гц 5 кГц) и акустической импульсной установкой (50 кГц 10 МГц).

Основные лабораторные работы

  • Измерение модуля упругости и характеристик рассеяния энергии в металлах и полимерах.
  • Определение энергии активации диффузии атомов углерода в решетке железа.
  • Измерение акустической анизотропии металлов и др.
  • Исследование внутреннего трения и упругих модуле в нано- и микрокристаллических материалах.
Лаборатория рентгеноструктурного анализа

Сотрудники лаборатории

  1. к.ф.-м.н., доцент, зав.лабораторией Грачева Т.А.
  2. к.ф.-м.н., ст.преподаватель Кузьмичева Т.А. 
  3. ведущий инженер Степанов С.П.
  4. инженер Писклов А.В.

Научно-исследовательская работа

Проводяся исследования по определению параметров кристаллической структуры и микроструктуры поликристаллических материалов (металлов, сплавов и керамик). 
Разработаны новые оригинальные методики исследования тонких поверхностных слоев и пленок (покрытий), а также субмикроструктуры аморфных и нанокристаллических материалов.

Оборудование

Лаборатория оснащена установками для рентгеноструктурного анализа моно-, поликристаллов и аморфных материалов (ДРОН), а также установкой для изучения субмикроструктуры высокопористых, мелкодисперсных материалов (КРМ-1).

Лабораторные работы

В лаборатории поставлено около 15 лабораторных работ, которые постоянно обновляются и модернизируются, основными из которых являются:
  • Рентгенотехника. Знакомство с устройством и техникой безопасности при работе на дифрактометрах.
  • Элементы кристаллографии. Решение задач по структурной кристаллографии. Методы определения погрешностей в рентгеноструктурном анализе. 
  • Метод порошков (Дебая-Шеррера). Получение дебаеграмм и дифрактограмм поликристаллических материалов. Принципы обработки дифрактограмм и выписление параметров кристаллической решетки с кубической структурой. 
  • Метод Лауэ. Ориентация кристалла. Получение и индицирование лауэграмм.
  • Определение параметров кристаллической решетки методом вращения.
  • Рентгенофазовый анализ. Количественный фазовый анализ многофазных образцов по дифрактограммам с построением градуировочных графиков.
  • Прецизионный метод определения параметра решетки. Определение типа твердого раствора и концентрации растворенного компонента. 
  • Рентгеноанализ аксиальной текстуры с построением полюсной фигуры.
  • Определение больших периодов в ориентированных полимерах.
  • Метод скользящего рентгеновского пучка для исследования структуры тонких пленок и поверхностных слоев твердых тел.
  • Исследование структуры методом малоугловой рентгенографии.

В настоящее время часть лабораторных работ проводится в лаборатории рентгено-дифракционных методов исследований НИФТИ ННГУ (зав. лаб. - д.ф.-м.н. Трушин В.Н.) с использованием порошкового дифрактометра XRD-700S ("Shimadzu", Япония), рентгеновского монокристального дифрактометра "Oxford Diffrction Gemini S" и рентгеновского монокристального дифрактометра высокого разрешения D8 DISCOVER.

 
603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23, корп.3,
тел. (831) 462-33-02. e-mail: dekanat@phys.unn.ru

Яндекс цитирования Rambler's Top100