Приймальна комісія: тел: +38 (056) 746-27-21 , + 38 (096) 651 – 73 – 94 udhtu@udhtu.edu.ua
Обрати сторінку

КАФЕДРА МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА

Наукові дослідження на кафедрі матеріалознавства виконуються за наступними напрямами, які очолюють доктори наук, професори:

Фазо-, текстуро- і структуроутворення матеріалів при електрокристалізації та розробка технологій одержання покриттів з поліпшеними властивостями (керівник – д.т.н., проф. О. Б. Гірін). Цей напрям наукової діяльності кафедри є основним.Динаміка та міцність механічних систем барабанних млинів та іншого технологічного обладнання (керівник – д.т.н., проф. Б. В. Виноградов).Оптимальне проектування конструкцій, що працюють у агресивному середовищі, та математичне моделювання їх корозійного руйнування (керівник – д.т.н., проф. Г. В. Філатов).

На основі розвитку основного напряму кафедра матеріалознавства неодноразово одержувала перемоги в конкурсах Міністерства освіти і науки України з виконання фундаментальних науково-дослідних робіт, що фінансувалися за рахунок коштів державного бюджету  (науковий керівник робіт – д.т.н., проф. О. Б. Гірін):

п / п

Назва фундаментальної науково-дослідної роботи

№ державної

реєстрації

Роки

виконання

1 Комплексне дослідження явища електрохімічного осадження металів через переохолоджену металеву рідину 0102U001953 2002-2004
2 Закономірності структуроутворення металевих матеріалів, легованих воднем 0105U000419 2005-2007
3 Закономірності формування проміжних фаз в металевих сплавах при електрокристалізації 0108U001163 2008-2010
4 Закономірності структуроутворення металів при електрокристалізації в полі відцентрової сили 0111U000110 2011-2013
5 Закономірності фазоутворення металів при електрокристалізації у водних розчинах в умовах зовнішнього силового впливу 0114U002489 2014-2016
6 Явище фазоутворення металів через стадію переохолодженого рідкого стану в процесі електрокристалізації та напрями його використання 0117U001160 2017-2019

В результаті виконаних робіт було відкрито невідоме раніше явище електрохімічного фазоутворення металів через стадію переохолодженого рідкого стану, що внесло докорінні зміни в існуючі уявлення щодо фазоутворення електроосаджуваних металів. На основі одержаних даних можна цілеспрямовано створювати принципово нові типи електрохімічних покриттів, зокрема, наноструктурно-текстуровані чи аморфно-композиційні покриття, які мають унікальні властивості.

На кафедрі матеріалознавства працюють учені, кваліфікація яких визнана у науковому світі, що підтверджується численними запрошеннями на наукові симпозіуми та конференції. Фахівці кафедри виступили з науковими доповідями на міжнародних наукових симпозіумах, семінарах і ділових зустрічах у Парижі (Франція), Давосі (Швейцарія), Тенеріфе (Іспанія), Вісбадені, Мюнхені і Андернасі (Німеччина), Афінах (Греція), Гонолулу і Чикаго (США), Монреалі (Канада), Волта Редонда (Бразилія), Гонконгу і Чженчжоу (Китай), Празі (Чехія).

Дискусія професора О. Б. Гіріна з доктором МакКвіном (США) (ліворуч) на 206 Міжнародному науковому симпозіумі ECS у Гонолулу (США)

Виступ професора О. Б. Гіріна в Давос-Конгрес-Центрі на Міжнародному науковому форумі AFES у Давосі (Швейцарія)

Кафедра матеріалознавства постійно приділяє значну увагу підготовці кадрів вищої кваліфікації. В теперішній час на кафедрі навчається в докторантурі доцент Д. О. Федін, тема дисертаційної роботи: “Розвиток теорії та методів розрахунку відкритих зубчастих передач барабанних млинів” (науковий консультант – д.т.н., професор Б. В. Виноградов). Старший науковий співробітник В. В. Матвєєв завершує роботу над докторською дисертацією на тему: “Теорія електрохімічної перекристалізації в пористих електродах: обґрунтування, перевірка, використання”, а асистент кафедри Д. Г. Королянчук готується до захисту кандидатської дисертації (тема роботи: “Електропровідність тонких шарів електроліту на границі з повітрям”).

На кафедрі відкрита аспірантура з правом підготовки фахівців освітньо-наукового ступеня доктора філософії (кандидата наук) із спеціальності 132 – Матеріалознавство. В даний час на кафедрі проходять підготовку три аспіранти:

С. І. Жданов, тема дисертаційної роботи: “Особливості структуроутворення металів, що формуються в процесі електрокристалізації при механічному впливі” (науковий керівник – д.т.н., професор О. Б. Гірін);А. О. Косолапов, тема дисертаційної роботи: “Особливості структуроутворення діамагнітних металів при електрокристалізації в магнітному полі” (науковий керівник – д.т.н., професор О. Б. Гірін);В. І. Міщенко, тема дисертаційної роботи: “Вплив магнітного поля при електрокристалізації на структуру і властивості феромагнітних металів” (науковий керівник – д.т.н., професор О. Б. Гірін).

Основним напрямом міжнародної науково-технічної діяльності кафедри матеріалознавства є розробка технологій одержання покриттів з поліпшеними властивостями. Під науковим керівництвом професора О. Б. Гіріна та при його участі одержано ряд перемог у міжнародних конкурсах Українського Науково-Технологічного Центру (УНТЦ) з науково-технічних проектів, які виконувалися на замовлення урядів США, Канади і Європейського Союзу.

Протягом 2003-2006 років кафедра матеріалознавства ДВНЗ УДХТУ спільно з Науково-технічним центром “Полімет” виконала науково-технічний проект УНТЦ № 2520 “Комплекс технологій протикорозійного захисту жерсті, яка використовується в харчовій промисловості” (проект фінансували уряди Європейського Союзу і Канади). Цей проект був спрямований на задоволення потреб загальнолюдської спільноти. Так, тривале збереження продуктів харчування без втрати їх якості є одним із головних факторів, який суттєво впливає на стан здоров’я та життя людини. Жерсть із захисним покриттям є найбільш поширеним матеріалом, із якого виготовляється тара для консервації та тривалого збереження продуктів харчування. Якщо прийняти до уваги, що у світі щоденно відкривається понад 300 млн. консервних банок, проблему ресурсозберігаючого виробництва консервної жерсті слід вважати вельми актуальною для будь-якої країни світу. Крім того, ця проблема має велике стратегічне значення для нашої держави завдяки тому, що основні запаси продуктів харчування довгостроково зберігаються Держкомрезервом України не в скляній, пластмасовій чи картонній упаковці, а саме в консервних банках із лудженої жерсті.

Моніторинг виконання проекту УНТЦ № 2520 представником Державного Департаменту США пані Дж. Тенненбаум і заступником виконавчого директора УНТЦ від США паном В. Корсунем

В рамках виконання проекту УНТЦ № 2520 на основі використання відкритого явища електрохімічного фазоутворення металів через стадію переохолодженого рідкого стану розроблено комплекс технологій протикорозійного захисту жерсті:

Технологія одержання на консервній жерсті тонкого (0,01-0,03 мкм) захисного наноструктурно-текстурно-композиційного хромового електропокриття в малотоксичному електроліті на основі сполук шестивалентного хрому.Технологія одержання на консервній жерсті тонкого (0,01-0,03 мкм) захисного аморфно-композиційного хромового електропокриття в малотоксичному електроліті на основі сполук тривалентного хрому.Технологія одержання на консервній жерсті тонкого (0,1-0,3 мкм) захисного текстурно-композиційного олов’яного електропокриття в малотоксичному електроліті.Технологія одержання на консервній жерсті тонкого захисного структурно-композиційного хромово-олов’яного електропокриття в малотоксичних електролітах.Технологія одержання на консервній жерсті тонкого захисного структурно-композиційного олов’яно-хромового електропокриття в малотоксичних електролітах.Технологія одержання пасивної плівки на хромовому електропокритті консервної жерсті в малотоксичному електроліті.Технологія одержання пасивної плівки на олов’яному електропокритті консервної жерсті в малотоксичному електроліті.

Розроблені технології у порівнянні з відомими є більш ресурсо- та енергозберігаючими (внаслідок зменшення товщини захисних покриттів без втрати їх якості) і більш екологічно чистими (внаслідок застосування менш токсичних електролітів). Ці технології мають високий потенціал комерціалізації на світовому ринку.

Колектив кафедри матеріалознавства вирішує науково-технічні завдання спільно з ученими закордонних закладів освіти і науки, що сприяє інтеграції ДВНЗ УДХТУ зі світовою науковою спільнотою. Так, фахівці кафедри співпрацюють із ученими таких університетів та інститутів, як Національний інститут стандартів і технологій (Гейзерсбург, США), Національний технічний університет Афін (Греція), Університет МакГілла (Монреаль, Канада) та інші.

Обговорення результатів сумісних досліджень в департаменті матеріалознавства та обробки матеріалів Університету МакГілла (Монреаль, Канада) з головою департаменту професором Є. Шпунаром (другий праворуч)

У 2005-2007 роках фахівці кафедри виконали спільно з Державним КБ “Південне” два науково-технічні проекти УНТЦ, а саме: “Розробка ефективної технології видобування дорогоцінних металів з утилізованої сировини” (проект № 3069, разом з кафедрою неорганічної хімії ДВНЗ УДХТУ) і “Розробка та дослідження високоефективних сплавів системи Si-Ge” (проект № Gr-87j, разом з кафедрою матеріалознавства НМетАУ). Ці проекти фінансував уряд США.

В теперішній час вирішуються питання укладання угод з виконання партнерських науково-технічних проектів з промисловими компаніями Бразилії (Companhia Siderurgica Nacional) та Німеччини (Rasselstein GmbH).

Пошук шляхів комерціалізації розроблених технологій в Компанії Сідерургіка Насьонал (Волта Редонда, Бразилія) з керівником центральних лабораторій доктором Х. Мелло (другий ліворуч)

Колектив кафедри матеріалознавства постійно знаходиться у науковому пошуку, активізує навчання студентів впровадженням результатів своїх розробок у навчальний процес, розроблює нові напрями співробітництва з провідними інституціями та промисловими компаніями.

З 1978 року до цього часу колектив кафедри деталей машин здійснює дослідження та розробку машин для тонкого здрібнювання полімерних, волокнистих і вологих матеріалів з метою їх утилізації та використання, як сировини для одержання нових продуктів (В.І. Кравець, В.Ф. Антоненко, М.І. Огурцов). У процесі досліджень розроблено кілька конструкцій млинів. Одна з останніх розробок доцентів В.І. Кравця та В.Ф. Антоненка – універсальний триступінчастий млин з регульованим ступенем здрібнювання відкриває широкі можливості для використання його в різних галузях промисловості та сільського господарства. Дослідження з удосконалювання конструкцій млинів і пошуку нових сфер застосування в промисловості тривають.

Співробітники кафедри ДМ ас. Глечиков В.В. і Шишко С.В. разом зі співробітником кафедри ТМ і СМ ас. Трубіциним М.Н.займаються теоретичними питаннями внутрішньої механіки барабанного млина. Взяли участь в 3-х міжнародних конференціях «Теорія й практика процесів здрібнювання, поділу, змішування й ущільнення матеріалів» (2009-2011), м. Одеса, де виступили з доповідями по розроблювальній тематиці. У процесі рішення поставлених завдань підтримуються наукові контакти з: проф.Семченко Г.Д. (ХПІ); проф. Сокур Н.И. (Кременчуцький технічний ун-т); проф. Науменко Ю.В. (Ровенський ун-т водного господарства); проф. Біленко Л.Ф. ( З-Петербурзький ін-т «Механобр», Росія).

Отримано новий матеріал – тонкодисперсний пісок, що являє собою скляні мікросфери діаметром менш 200 мкм, які мають товщину сфери порядка декількох мікронів. Так як у середині мікросфери вакуум, то пісок є гарним теплоізоляційним матеріалом для мастик, шпаклівок, фарб і та.ін. Шпаклівка з піском випробувана на паперовій фабриці в м. Дніпропетровську, як теплоізоляційний матеріал для устаткування котельні.

Зараз розроблена установка для проведення досліджень процесу кавітації, з метою оптимізації енерговитрат. За допомогою гідродинамічних пристроїв кавітація виходить у потоці рідини й використовується для інтенсифікації фізичних, хімічних і реакційних процесів.

Зав. кафедрою Кравець В.І. та асистент кафедри Гнатко О.М. приймали участь у НАТОвській екологічній конференції під егідою академії геополітичних проблем (травень 2011, Дніпропетровськ) з доповідями: «Переробка твердих відходів промислових виробництв шляхом тонкого здрібнення у відцентровому млині» та «Электролізер для производства экологически безопасных функциональных водных растворов: Изучение массопереноса в кольце». Наукова робота проводилася спільно з Манітобським університетом, (Вінніпег, Манітоба, Канада).