Разработка металловедческих основ управления процессом структурообразования металлических сплавов в жидком и твердом состояниях под действием электромагнитного поля и других видов внешнего воздействия (ультразвуковая обработка, лазерное воздействие).

1. Разработана и внедрена технология производства слитков сплава МНЦ 15-20 с применением электромагнитного перемешивания и модифицирования при использовании в шихте чистых металлов, отходов собственного производства и ломов ВЦМ (вторцветмета). Полуфабрикаты из сплава МНЦ 15-20 (проволока, лента) предназначены для производства изделия радиоэлектронной промышленности. (ОАО "Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов" г. Каменск-Уральский).

2. Разработан и внедрен технологический процесс литья слитков из латуни марки Л-63 с применением электромагнитного перемешивания в процессе кристаллизации при полунепрерывной отливке, обеспечивающей получение сплава с заданным уровнем физико-механических свойств. (ОАО "Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов" г. Каменск-Уральский).

3. Внедрены чувствительные элементы манометров общепромышленного назначения из латуни марки Л-63,  выполненного с применением электромагнитного перемешивания ЭМП (Технологическая карта ТКЦМО15-Л63/5-2, ОАО "Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов" г. Каменск-Уральский). На приборах с чувствительными элементами из Л-63 изготовленной и разработанной технологии ТКЦМО15-Л63/5-2 увеличен срок службы при эксплуатации в условиях повышенной температуры (100С) в 2,5 раза, выход приборов из строя (нестабильность контрольных показаний) снижена в 6 раз и не превышает 5 % от общего количества приборов. (ОАО "Электрон" г. Новосибирск).

Исследования в области разработки и практического использования ПКМ. 

 Основным направлением научной деятельности является разработка, исследование и практическое использование полимерных композиционных материалов (ПКМ).  Это твердые ракетные топлива, герметики, противокоррозионные покрытия, эластичные пьезоэлектрики и токопроводящие материалы, и т.д. Ряд технических решений выполнен благодаря исследованию явления обратимой дилатансии, впервые обнаруженного и исследованного Александром Ивановичем Крашенинниковым, д.х.н., проф., заслуженным работником ВШ, академиком РАЕН.

Исследования по изучению структуры и свойств смесей кристаллизирующихся полимеров. 

1. Большой цикл исследований по изучению структуры и свойство смесей кристаллизирующих полимеров. Результаты работы имели как практическое, так и теоретическое значение.

    Практически значимые результаты:

а)     Снижение ползучести полипропилена;

б) Придание полипропиленовым волокном способности окрашиваться кислотными красителями;

в)   Разработка технологии и аппаратного оформления ориентационной вытяжки волокон кристаллизирующихся полимеров выше температуры плавления, что позволило существенно (50-70%) повысить прочность волокон;

г)   Ориентационное вытягивание волокон на основе совместимых фторосодержащих полимеров выше температуры плавления основного компонента, что приводит к повышению прочности на 40-50%.

Теоретические результаты этого цикла исследований заключается в определении критериев совместимости кристаллических полимеров (изоморфизм замещения) и определении структуры изоморфно-замещенных кристаллов гибкоцепных полимеров заключающейся в отсутствии статистического распределения компонентов в кристаллической решетке, в наличии в кристаллитах областей (доменов), состоящих из индивидуальных смешиваемых полимеров.

2. Другой цикл исследований посвящается изучению технологии, структуры и свойств пластизолей. В рамках этого направления разработан диэлектрический метод определения времени жизни пластизолей, разработаны приемы, позволяющие воздействовать  на технологические эксплуотационные характеристики пластизолей, выяснен механизм застудневания  и поакзана возможность изменения времени отверждения пластизолей без изменения состава технологических параметров, а путем введения в пластизоль "центров застудневания". Эта работа отмечена серебрянной медалью ВДНХ.

3. Еще один цикл касается разработки и изучению свойств полимерных композиционных материалов (ПКМ) трибологического назначения. С теоретической точки зрения в этом цикле значимым является  выдвинутое положение о возможности частичной замены трения – скольжения трением – качением в ПКМ, содержащих мелкодисперсный шарообразный наполнитель в количестве равном или выше предельного наполнения. В практическом плане это дает повышение износостойкости, снижение коэффициента трения.

4. Кроме этих трех основных направлений осуществлялись исследования, связанные с дилатантным упрочнением дисперсных систем, однако результаты этих исследований в открытой печати не опубликовывались. В этом же направлении ведутся работы по модификации баллистических тканей с целью повышения их защитных свойств.

В настоящее время кафедра ТИ-6 и НУЦ « КАСКАД» совместно с ВНИИНМ и ФГУП «ИСТОК» проводят работы по исследованию сверхпроводникового материала на основе Nb₃Sn, исследования структуры и свойств тугоплавких и теплопроводных металлов  при различных режимах воздействия лазерного источника. Большое место в проводимых работах кафедры ТИ-6 занимает установление закономерностей формирования структуры литых заготовок из сплавов на основе цветных металлов от параметров воздействующего электромагнитного поля в процессе кристаллизации и разработка на этой основе  новых эффективных технологий, включающих МГД-технологию литья сплавов, для получения изделий и полуфабрикатов с заданным комплексом свойств машиностроительного, приборостроительного и электротехнического назначений.