Кафедра нанокомпозитных материалов

Cтраница кафедры ВКонтакте
Сайт компании OCSiAl: https://ocsial.com/ru/

Презентация кафедры
О кафедре (видео)
Положение о кафедре

Направление подготовки: 03.04.02 физика (ФФ), 04.04.01 химия (ФЕН)

Кафедра нанокомпозитных материалов создана 27 марта 2017 года в составе магистерского центра инжиниринговой подготовки (МЦИП) НГУ. КафНКМ является общеуниверситетской кафедрой и обеспечивает учебный процесс на физическом факультете (ФФ) НГУ и факультете естественных наук (ФЕН) НГУ.

Магистерская программа «Нанокомпозитные материалы» – совместный проект НГУ и мирового лидера в области производства одностенных углеродных нанотрубок группы компаний OCSiAl (https://ocsial.com/ru/).

Одностенные углеродные нанотрубоки (ОУНТ) – самые перспективные из наноаддитивов, позволяющие повышать прочностные характеристики самых разнообразных материалов, а также придавать им новые функциональные свойства, прежде всего электропроводность. Группа компаний «OCSiAl» - это более 90 % мирового производства одностенных углеродных нанотрубок, и крупный исследовательский центр, разрабатывающий технологии использования ОУНТ для получения новых композиционных материалов.

Учебная программа, направленная на подготовку уникальных специалистов, востребованных на глобальном рынке, разработана под руководством академика РАН Михаила Рудольфовича Предтеченского – автора единственной в мире технологии промышленного синтеза SWNT. Сегодня OCSiAl является одной из самых опытных команд в мировой индустрии наноматериалов.

Задача кафедры – подготовка специалистов для создания фундаментальных основ формируемой сегодня инновационной промышленной отрасли нанокомпозитных материалов: их получения, исследования их свойств и их применения.

Для создания магистерской программы «Нанокомпозитные материалы» и разработки учебных курсов были привлечены ведущие сотрудники группы компании OCSiAl, Институтов СО РАН, которые подготовили и читают специализированные курсы.

С начала работы кафедры нанокомпозитных материалов с 27 марта 2017 года 16 магистрантов успешно защитили свои выпускные работы; с 2019 года по сегодняшний день на кафедре НКМ обучаются 16 магистрантов.

Кафедра НКМ обеспечивает учебный процесс и осуществляет подготовку обучающихся по программам высшего образования до 15 человек в год в порядке конкурсного отбора, который утверждается приемной комиссией КафНКМ.

Студенты, специализирующиеся на кафедре нанокомпозитных материалов, имеют возможность проходить научно-исследовательскую практику не только в Институтах СО РАН, но и в лабораториях группы компаний «OCSiAl», расположенных в Технопарке Новосибирского Академгородка, под руководством ведущих специалистов, и работать на высококлассном современном оборудовании.

Специализированные курсы кафедры

Примеры тем диссертационных работ в 2017-2018 годах:

• Применение ОУНТ для улучшения механических свойств материалов на основе эпоксидной смолы.
• Изучение влияния степени диспергации ОУНТ, при УЗ-обработке, на характеристики литий-ионного аккумулятора.
• Исследование характеристик углеродных нанотрубок, имеющих различные типы проводимости.
• Исследование влияния модификации анодов литий-ионных аккумуляторов композиционным материалом на основе Si и ОУНТ.
• Исследование влияния поверхностного натяжения на перколяционный порог композитов силикон-ОУНТ.
• 1D-2D нанокомпозиты с одностенными углеродными нанотрубками, методы получения и упрочнения композитов.
• Исследование одностенных углеродных нанотрубок методами рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии.
• Диспергирование одностенных углеродных нанотрубок в жидких силиконах.

В рамках совместного проекта с Фондом инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО и НГУ, по заказу и непосредственном участии специалистов группы компаний «OCSiAl», разработан дистанционный электронный учебный курс «Физическая химия композитных материалов» («NANOCOMPOSITE»).

Ссылка на дистанционный курс: https://nanocomposite.nsu.ru/

Курс «Физическая химия композитных материалов» основан на базовых принципах формирования полимерных композиционных материалов и результатах аналитического и экспериментального исследований полимерных композиций, модифицированных углеродными нанонаполнителями, полученных лично автором курса и под его непосредственном руководством.

Содержание курса охватывает круг вопросов, связанных с общими закономерностями протекания физико-химических превращений, направленных и самопроизвольных процессов в композиционных материалах.

Программа междисциплинарного курса включает в себя следующие разделы: Физика и химия полимерных материалов; Физико-химические, механические принципы формирования прочности композиционных материалов; Физикохимия поверхности. Поверхностные явления. Адгезионная прочность; Дисперсные системы и нанокомпозиты, принципы классификации. Прочность дисперсно-наполненных композиционных материалов.

Цели освоения курса - сформировать у слушателей образовательной программы определенную систему знаний в постановке и решении задач, связанных с особенностью формирования структуры, комплекса упруго-прочностных и других свойств композиционных материалов и наноматериалов, а также особенности деформирования и разрушения композиционных материалов.

Указанная цель достигается за счет приобретения знаний в области: термодинамики поверхности, физико-химических принципов, методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включением компонентов с размером, хотя бы по одному направлению до 100 нм; поверхностных явлений, происходящих под влиянием поверхности твердых тел различной природы при создании нано- и микроструктурированных композитов; размерных эффектов и фазовых переходов, кластерообразования и формирования наноструктур, формирования прочности композиционных материалов, выбора состава, разработки технологических процессов.

Задачи курса:

• В рамках научно-исследовательской и расчетно-аналитической деятельности - сформировать знания об основных физико-химических процессах на границах раздела в многофазных системах; научить определять основные физические и химические свойства компонентов и прогнозировать свойства гетерогенных систем по свойствам фаз, их объемному соотношению и характеру взаимодействия по границе раздела фаз;
• В рамках производственной и проектно-технологической деятельности научить применять полученные знания о физико-химических процессах на границах раздела фаз для проектирования технологических процессов производства наноструктурированных и композиционных материалов;
• В основу курса положены результаты исследования эпоксидных композиций, модифицированных углеродными нанонаполнителями полученные лично автором курса и под его непосредственном руководстве.

Разработчик курса:
Ананьева Елена Сергеевна, доцент кафедры нанокомпозиционных материалов Новосибирского национального исследовательского университета, кандидат технических наук, доцент.
Квалификация - инженер по специальности 150502 «Конструирование и производство изделий из композиционных материалов», кандидатская диссертация по специальности 05.17.08 Процессы и аппараты химических технологий. Докторантура 2008-2011 гг. по направлению материаловедение в машиностроении.
Направления научной деятельности: улучшение свойств углепластиков путем комбинированного наполнения; разработка технологии модификации полимерных матриц нанопорошками алмазов и алмазографитов детонационного синтеза, углеродными наночастицами и нанотрубками; радиационно-химические и плазмохимические технологии.
Лауреат премии науки и техники Алтайского края, отмечена благодарностью главного управления образования и молодежной политики Алтайского края, почетной грамотой министерства образования и науки Российской федерации.