Лаборатория химии твердого тела

Оборудование для проведения работ по синтезу и обработке новых керамических неорганических соединений. На снимке справа – процесс электроимпульсного спекания керамики

Руководитель лаборатории – Головкина Л.С., ассистент, младший научный сотрудник НИФТИ ННГУ
Научный руководитель лаборатории – Буланов Е.Н., к.х.н., старший научный сотрудник кафедры химии твердого тела ННГУ, научный сотрудник НИФТИ ННГУ.

Лаборатория создана в 2016 году совместно с коллективом кафедры химии твердого тела ННГУ (химический факультет) для разработки новых керамических материалов для ядерной энергетики и ракетно-космической техники. Работы проводятся в тесном взаимодействии с лабораторией Технологии керамик НИФТИ ННГУ под руководством М.С. Болдина.

Лаборатория оснащена современным оборудованием для синтеза новых неорганических соединений различного структурного типа (в первую очередь – минералоподобных керамических соединений на основе оксидов и фосфатов для перспективных приложений в ядерной энергетике и биомединице), а также оборудование для проведения испытаний на химическую (гидролитическую) стойкость. Лаборатория обеспечивает выполнение дипломных и научно-исследовательских работ студентов и аспирантов, специализирующихся в области новых технологий синтеза неорганических керамических соединений, а также проведение практических занятий по курсам “Химия твердого тела”, “Кристаллохимия новых неорганических соединений”, в том числе выполнение лабораторных работ:

• Кристаллохимическое моделирование состава и структурного типа неорганического соединения.
• Твердофазный синтез соединений со структурой шпинели, перовскита и граната.
• Золь-гель синтез (в т.ч. применение метода Печини) нано- и ультрадисперсных порошков оксидов и фосфатов;
• Способ получения нано- и субмикронных порошков оксидов и фосфатов путем осаждения из раствора.
• Изучение влияния внешних условий на скорость твердофазной реакции: влияние температуры; влияние дисперсности; влияние выбора реактивов.
• Испытания на химическую (гидролитическую) стойкость новых минералоподобных керамических материалов.
• Рентгенофазовый анализ полученных твердых веществ. Аналитическое индицирование рентгенограмм неорганических веществ «среднесимметричных» сингоний.
• Современное программное обеспечение для проведения анализа кристаллической структуры. Построение кристаллической структуры по данным рентгеноструктурного анализа с помощью программного обеспечения ATOMS. Проведение анализа невалентных взаимодействий атомов с помощью программного комплекса TOPAS. Проведение уточнения кристаллической структуры с помощью полнопрофильного рентгеновского анализа (метод Ритвельда) в программном комплексе TOPOS. Изучение термических деформаций кристаллических структур методом терморентгенографии с использованием программного комплекса DTC.

Структура высокотеплопроводящих керамических композитов “иттрий-алюминиевый гранат Nd:YAG – никель”, полученных в лаборатории химии твердого тела, предназначенных для инертных топливных матриц и трансмутации минорактинидов (синтез и электронная микроскопия – Головкина Л.С., спекание – Болдин М.С., Ланцев Е.А., измерение твердости – Зеленов А.А.). Результаты исследований опубликованы в журналах “Journal of Nuclear Materials” (2017 г.) и “Materials Chemistry and Physics” (2018 г.).