Наукова діяльність


Напрями наукової роботи:

1. Механічні, дифузійні та релаксаційні властивості твердих тіл із різною дефектною структурою;
2. Фізичні процеси в біоматеріалах.

Досягнення (за останні 10 років):

        1. Експериментально показано, що ротаційні ефекти можуть грати не тільки акомодаційну роль, але й давати суттєвий внесок у пластичну деформацію. Результати досліджень свідчать про особливу роль спеціальних і близьких до спеціальних меж зерен у виникненні пластичних ротацій. Запропоновано кристало-геометричну модель структури жорстких меж зерен, яка враховує не тільки повний, але й частковий збіг атомів у межі. Із використанням моделі розраховано значення ефективної енергії межі для будь-якого кута дезорієнтації та пояснено природу низької енергії спеціальних меж зерен. Установлено закономірності виникнення й розвитку тріщин у двовимірних полікристалічних зразках алюмінію з різним розміром зерна та типом меж зерен і визначено механізми руйнування. З’ясовано вплив зміцнювального покриття з нітриду титану на послідовність розвитку релаксаційних процесів і механізми руйнування. За результатами досліджень опубліковано 35 статей, 6 патентів та захищено три кандидатські дисертації (Сахарова Н.О., 1999 р.; Шеховцов О.В., 2005 р.; Шурінов Р.В., 2009 р.).
        Виявлено нові ефекти внутрішнього тертя та зміни модуля Юнга евтектичних сплавів, які пов’язано зі структурно-фазовими та кінетичними перетвореннями у сплавах за умов надпластичності. Показано, що рушійною силою цих перетворень є структурно-фазова метастабільність, яка виникає у процесі кристалізації та внаслідок механічного обтиснення евтектичних сплавів. Установлено, що зерномежеве проковзування не завжди є домінуючим механізмом надпластичної деформації. Експериментальні дані свідчать про наявність гідродинамічної моди деформації за умов надпластичності. Процеси масопереносу в евтектичних сплавах на ранніх стадіях надпластичної деформації значною мірою визначає аморфізований прошарок на межах зерен, який формується або при кристалізації, або в процесі попереднього механічного обтиснення зразків. За даною тематикою опубліковано понад 20 статтей, за більшістю у журналах, що реферуються.

        2. Синтезовано унікальні кальцій-фосфатні наноматеріали, які за складом, морфологією та структурою близькі до мінеральної складової твердої тканини хребетних – нестехіометричного фосфату кальцію на основі гідроксилапатиту (ГА). Запропоновано нову модель кристалізації ГА з аморфного фосфату кальцію під час осадження з розчинів. Вивчено природу та характер структурних змін у нанопорошках ГА при відпалі. Виявлено новий ефект активації спікання нанопресовок ГА, зумовлений впливом домішок. Ґрунтуючись на результатах досліджень фізичних процесів при синтезі та відпалі наноГА, створено керамічні біоматеріали з функціональними характеристиками, що близькі до таких у природньої кістки та зубної емалі. Матеріали, які виявили відмінні біосумісність і біоактивність у дослідах на тваринах, упроваджено клінічно; зроблено більше 300 успішних ортопедичних операцій. Післяопераційні дослідження показали, що створені біоматеріали є високоефективними штучними замінниками та заповнювачами дефектів кістки та придатні для широкого клінічного застосування. Захищено кандидатську дисертацію (Рохмістров Д.В., 2009 р.) та опубліковано близько 30 статей, які реферуються системою Scopus. Результати робіт доповідалися на численних міжнародних наукових форумах із проблеми біоматеріалів і наноструктур у Німеччині, Іспанії, Польщі та Україні.

 


Updated 16.02.15
З історії кафедри | Співробітники кафедри | Наукова діяльність | Прикладні розробки |Навчальні програми | Для студента | Для абітурієнта | Контакти
© 2009 . Webmaster Roman.V.Shurinov