Исполнители государственного задания по теме: «Разработка иерархически структурированных дискретно-армированных и дисперсно-упрочненных термостабильных материалов для теплонагруженных узлов перспективной ракетно-космической техники» используют материально-техническую базу Научно-учебного центра СВС МИСиС-ИСМАН, кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий и других подразделений. Для материаловедческих исследований также используются возможности Центра коллективного пользования НИТУ МИСИС:
- рентгеновский фотоэлектронный спектрометр PHI 5500 ESCA;
- Оже — электронный спектрометр PHI 680 AES;
- вторичный ион масс-спектрометр PHI-6600 SIMS System производства Physical Electronics.
Перечень оборудования, используемого исполнителями проекта
Технологическое оборудование
- вакуумный сушильный шкаф ШСВ-65;
- сушильный шкаф электрического обогрева ШСП-0,25-200;
- шаровая вращающиеся мельница МВФ-4;
- шаровая вращающаяся мельница с керамическим барабаном MLW 460;
- планетарные центробежные мельницы АИР и МПП-1;
- планетарная центробежная мельница Dr.Fritsch Pulverisette 5;
- планетарные центробежные мельницы Активатор-2S и Активатор-4М;
- СВС реактора СВС-8 и СВС-30;
- пресс для холодного прессования LabEcon 600 фирмы Fontijne Grotnes;
- пресс гидравлический ДА-1532Б с оснасткой для проведения СВС- процесса;
- пресс для горячего прессования Direct Hot Pressing DSP-515 SA фирмы Dr.Fritsch;
- установка искрового плазменного спекания LABOX 650 фирмы SINTERLAND INC.;
- печь муфельная ПЛ 20/14 производства ЗАО «Накал»;
- камерная электропечь ТК-27.1250.Н1Ф производства ООО «НПО «Термокерамика»;
- вакуумная печь ВЭ-3-16 производства ВакЭТО;
- вакуумная печь ВСл-16-22-У производства ВакЭТО;
- плоскошлифовальные станки 3Д711ВФ11-28 и 3А4741АФ10 производства АО «ЛСП»;
- электроэрозиионный проволочно-вырезной станок АРТА-200-2 производства НПК «Дельта-тест».
Оборудование для нанесения покрытий
- лабораторная установка для магнетронного распыления на базе УВН-2M с двумя магнетронами и ионным источником щелевого типа для очистки подложек, оснащенная блоком питания постоянного тока Pinnacle+ Advanced Energy, высокочастотным блоком Tru Plasma RF 1003 Trumpf Huttinger, блоком для высокомощного импульсного магнетронного напыления Tru Plasma Highpulse 4002 Trumpf Huetinger и оптическим спектрометром для диагностики плазмы PlasmaScope Horiba JY. Система газоконтроля фирмы Элточприбор (РФ);
- лабораторная комбинированная установка для магнетронного распыления с двумя магнетронами, ионным источником щелевого типа для очистки подложек и ионным источником для распыления непроводящих мишеней, оборудованная ионным имплантором Сокол 50/20, с системой контроля газа — Multi Gas Contoller 647C (MKS);
- опытно-промышленная установка несбалансированного дуального магнетронного распыления Unicoat 900 (ОАО Элан Практик, РФ) c четырьмя магнетронами и планарным ионным источником для чистки подложек и блоками питания ИВЭ-263, ИВЭ-190, ИВЭ-157, ИВЭ 345 фирмы Плазматех;
- опытно-промышленная установка несбалансированного магнетронного распыления с замкнутыми магнитными полями UDP850/4 фирмы Teer Coatings LTD (Великобритания) с тремя магнетронами и ионным источником для очистки подложек, оснащённая блоками Pinnacle+ Advanced Energy для подачи напряжения смещения и электропитания магнетронов;
- лабораторная установка импульсного катодно-дугового испарения на базе откачивающей системы УВН-2М, оснащённая блоком питания с энергией импульсов до 20 Дж и максимальной мощностью до 7 кВт .
Аналитическое оборудование
- лабораторный исследовательский СВС- реактор на базе реактора СВС-8, оснащенный вакуумной системой и системой газонапуска, подогревом образца, вольфрам-рениевыми термопарами и скоростной видеокамерой с макрообъективом.
- лазерный дифракционный анализатор «Analysette 22» фирмы Dr.FRITSCH;
- анализатор субмикронных частиц Beckman Coulter® N5;
- комплекс для приготовления шлифов фирмы Struers, включающий полировальную машину RotoPol 21 c приставкой для работы в автоматическом режиме RotoForce, и горячий пресс для вакуумной импрегнации CitoPress;
- гелиевый пикнометр Micromeritics «AccuPyc 1340»;
- рентгеновский высокотемпературный дифрактометр D8 Advance фирмы Bruker с высокотемпературной приставкой HTK Anton Paar;
- оптический микроскоп AXIOVERT CA25 Carl Zeiss, оборудованный цифровой камерой и системой анализа изображения;
- сканирующий электронный микроскоп Hitachi S-3400N с системой энергодисперсионного анализа NORAN
X-ray System 7; - сканирующий электронный микроскоп JSM-6700F с системой энергодисперсионного анализа Oxford Instruments (JEOL, Япония);
- просвечивающий электронный микроскоп высокого разрешения JEM-2100 фирмы JEOL, Япония с лабораторией пробоподготовки, оснащенной системой ионного травления Gatan с приставками для проведения исследований in situ: пикоиндентер (для снятия кривых нагружение-деформация), модуль нагружения (растяжение-сжатие), модуль нагрева;
- оптический эмиссионный спектрометр тлеющего разряда PROFILER-2 фирмы Horiba Jobin Yvon;
- универсальная сервогидравлическая испытательная машина LF-100kN (Walter+Bai AG);
- нанотвердомер Nanohardness Tester производства компании CSM Instruments;
- оптический профилометр Veeco WYKO NT1100;
- атомно-силовой микроскоп производства компании CSM Instruments;
- машина трения Tribometer, оборудованная возвратно-поступательной приставкой производства CSM Instruments;
- скратч-тестер REVETEST производства CSM Instruments;
- импакт-тестер CemeCon.
Синтез образцов иерархически структурированной высокотемпературной керамики проводится с использованием СВС-реакторов марок СВС-8 и СВС-30. Исследования динамики фазообразования в волне горения проводится в ИСМАН на установке динамического рентгеноструктурного фазового анализа, оснащенной линейным детектором ЛКД-41.
Для получения консолидированных образцов керамики используется гидравлический пресс ДА-1532Б с оснасткой для проведения СВС-процесса, пресс для горячего прессования Direct Hot Pressing DSP-515 SA фирмы Dr.Fritsch и установка искрового плазменного спекания LABOX 650 фирмы SINTERLAND INC. Вакуумные печи ВЭ-3-16 и ВСл-16-22-У применяются для термической обработки (отжигов) и спекания синтезированных материалов.
