Інститут надтвердих матеріалів

Історія відділу

У 1960 р. в ІНМ створена науково-дослідна лабораторія технології виробництва алмазно-абразивного інструменту, перетворена в 1978 році у відділ фізико-хімії алмазовмісних композиційних матеріалів (сьогодні – відділ Технології формування структурованих інструментальних композитів). Дослідницькі зусилля співробітників відділу зосереджені на розробці теоретичних основ та технології одержання адаптивних композиційних матеріалів, здатних до швидкої зворотної зміни  будови та властивостей, вивчення механізмів процесів в збуджених станах речовини в умовах високої густини енергії, розробки композитів для екстремальних умов експлуатації.

Науковий напрям

Розробка абразивних композитів, а також матеріалів і покриттів широкого призначення з порошків алмазу і кубічного нітриду бору, різноманітних ультрадисперсних наповнювачів та зв”язуючих різної фізико-хімічної природи, вивчення і інженерія структури і функціональної поведінки композиційних матеріалів.

Виконані проєкти

2015 − 2017 рр.

№ДР 0114U007000 «Вивчення та аналітичне узагальнення закономірностей фізико-механічного формування прецизійних поверхонь елементів оптико-електронної техніки з кераміки та напівпровідникових кристалів для підвищення ефективності контактної взаємодії оброблюваної поверхні з мікро- та наночастинками полірувальних порошків різного складу». Замовлення НАН України.

2016 − 2018 рр.

№ДР 0115U006684 «Функціоналізація поверхні оксидних порошків різної дисперсності для формування міжфазних границь в інструментальних алмазовмісних композитах». Замовлення НАН України.

2016 − 2018 рр.

№ДР 0115U006573 «Дослідження процесу шліфування інструментальних сталей кругами із металополімерних композитів на основі КНБ модифікованих нанодисперсними наповнювачами». Замовлення НАН України.

2018 − 2020 рр.

№ДР 0118U003288 «Вивчення фізикохімічних закономірностей формування нанорельєфу поверхонь оптичних деталей та елементів оптоелектронної техніки зі скла, ситалів та оптичних і напівпровідникових кристалів». Замовлення НАН України.

2019 − 2021 рр.

№ДР 0119U100580 «Інструментальні композити з ефектом структурного програмування поведінки полімеру в полі адсорбційних сил поверхні наповнювача». Замовлення НАН України.

2021–2023 рр.

№ДР 0121U100506 «Дослідження фізикохімічних закономірностей полірування полімерних оптичних матеріалів за допомогою мікро- та нанорозмірних дисперсних систем». Замовлення НАН України.

2022–2024 рр.

№ДР 0122U000402 «Розробка інструментальних композитів на основі полімерних металоценів, здатних до неруйнівної релаксації локальних збуджених станів в контактній зоні». Замовлення НАН України.

2018 р.

№ДР 0118U001758 «Розробка технології виготовлення та впровадження нового класу правлячого інструменту з CVD – алмазу для абразивного шліфування зубчатих коліс спеціальних редукторів». Замовлення НАН України.

2018–2019 рр.

№ДР 0118U002346 «Створення високоміцних волокнистих композитів на гібридних зв‘язках для деталей авіаційної техніки». Замовлення НАН України.

2020–2021 рр.

№ДР 0120U102117 «Синтез нанодисперсних об´ємних та плівкових структур контрольованою полімеризацією комплексів металів з олігофеніленами». Замовлення НАН України.

2020– 2021 рр.

№ДР 0120U101901 «Створення покриттів на основі високомодульних полімерів з структурно-нежорсткими замісниками, здатних до самозмащування при трибонавантаженні». Замовлення НАН України.

2020 р.

№ДР 0120U100023 «Удосконалення виробництва абразивних інструментів на нових технологічних принципах закріплення алмазних зерен електрохімічним осадженням металу». Замовлення НАН України.

2020–2021 рр.

№ДР 0120U101293 «Аналіз стану проблематики, розробка теоретичних основ інтенсифікації локального механічного і фізико-хімічного впливу в контактній зоні інструменту і виробу в процесах механічної обробки; одержання гамми композитів інструментального призначення, створення на їх базі новітніх лезових та абразивних інструментів». Замовлення НАН України.

2022 р.

№ДР 0122U000882 «Розробка методів отримання алмазних шліфпорошків і структурно-досконалих монокристалів алмазу із дослідженням їх електрофізичних властивостей для використання в приладо- і машинобудуванні». Замовлення НАН України.

2022–2023 рр.

№ДР 0122U002231 «Розробка інструментів з композитів на основі надтвердих матеріалів і технологій обробки деталей авіаційних двигунів, зміцнених та відновлених жароміцними сплавами». Замовлення НАН України.

2022 р.

№ДР 0122U002232 «Розробка та дослідження нових композитів на основі кубічного нітриду бору для оснащення різальних інструментів, які застосовуються в умовах ударних навантажень». Замовлення НАН України.

Останні публікації

1. Andrii M. Kovalchenko, Saurav Goel, Islam M. Zakiev, Evgeniy A. Pashchenko, Rajab Al-Sayegh. Suppressing scratch-induced brittle fracture in silicon by geometric design modification of the abrasive grits, Journal of Materials Research and Technology, Volume 8, Issue 1, 2019, Pages 703-712, https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.05.016

2. E. Pashchenko, D. Savchenko, O. Kaidash, S. Kukharenko, Y. Rumiantseva and O. Buriachek, “Synthesis of Hybrid Partially Oxidized Nanodispersed Metal Particles with Simultaneous Surface Functionalization,” 2020 IEEE 10th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), Sumy, Ukraine, 2020, pp. 01NSSA04-1-01NSSA04-4, doi: 10.1109/NAP51477.2020.9309599

3. Myronyuk, O.; Baklan, D.; Vasilyev, G.S.; Rodin, A.M.; Vanagas, E. Wetting Patterns of Liquid-Repellent Femtosecond Laser Textured Aluminum Surfaces. Coatings 2022, 12, 1852. https://doi.org/10.3390/coatings12121852

4. Filatov, Y.D. Polishing of Precision Surfaces of Optoelectronic Device Elements Made of Glass, Sitall, and Optical and Semiconductor Crystals: A Review. J. Superhard Mater. 42, 30–48 (2020). https://doi.org/10.3103/S1063457620010037

5. Filatov, Y.D., Sidorko, V.I., Kovalev, S.V. et al. Effect of the Rheological Properties of a Dispersed System on the Polishing Indicators of Optical Glass and Glass Ceramics. J. Superhard Mater. 43, 65–73 (2021). https://doi.org/10.3103/S1063457621010032

6. Chasnyk, V., Chasnyk, D., Fesenko, I. et al. Dielectric characteristics of pressureless sintered AlN-based composites in the 3–37 GHz frequency range. J Mater Sci: Mater Electron 32, 2524–2534 (2021). https://doi.org/10.1007/s10854-020-05019-6

7. Pashchenko E. О. ., Riabchenko , S. V. ., Bychyhin , V. M. ., Kukharenko, S. A. ., Savchenko , D. O. ., Kaidash, O. M. ., & Smokvyna, V. . V. . (2022). Innovative Method of Fixing Diamond Grains for Improving the Production of Diamond-Abrasive Tools. Science and Innovation, 18(1), 56–65. https://doi.org/10.15407/scine18.01.056

8. Chasnyk, V., Kaidash, O., Vovk, L. et al. Influence of the Silicon Carbide Particle Size on Dielectric Characteristics, Thermal Conductivity, and Microwave Absorption of Pressureless-Sintered AlN–(20–50)% SiC Composites. Powder Metall Met Ceram 61, 50–59 (2022). https://doi.org/10.1007/s11106-022-00294-w

9. Філатов Ю.Д., Сідорко В.І., Ковальов С.В., Бояринцев А.Ю., Ковальов В.А., Юрчишин О.Я.. Утворення і локалізація нальоту з наночастинок зносу полірувального порошку на оброблюваній поверхні під час полірування полімерних оптичних матеріалів. Надтверді матеріали. 2024. № 1. С. 69–80.

Англомовний варіант: Filatov Y.D., Sidorko V.I., Kovalev S.V., Boyarintsev A.Yu. Kovalev V.A., Yurchyshyn O.Ya. Deposition and Localization of Polishing Powder Wear Nanoparticles on the Processed Surface of Polymeric Optical Materials. J. Superhard Mater. 2024. Vol. 46, no. 1. P. 55–64. https://doi.org/ 10.3103/S1063457624010040

10. Філатов Ю.Д. Швидкість знімання матеріалу у разі полірування деталей з полі метилметакрилату. Надтверді матеріали. 2024. № 3. С. 63–72.

Англомовний варіант: Filatov Y.D. Material Removal Rate in Polishing Polymethylmethacrylate Parts. J. Superhard Mater. 2024. Vol. 46, no. 3, P. 212–220. https://doi.org/10.3103/S1063457624030031

11. Часник В.І., Часник Д.В., Кайдаш О.М. Енергія активації електропровідності та особливості поглинання мікрохвильового випромінювання у композиті AlN–SiC. Надтверді матеріали. 2024. № 4.
С. 48–55.

Англомовний варіант: Chasnyk V.I., Chasnyk D.V. Kaidash O.M. Activation Energy of Electrical Conductivity and Characteristics of Microwave Radiation Absorption in AlN–SiC Composite. J. Superhard Mater. 2024. Vol. 46, Is. 4. P. 285–292.https://doi.org/10.3103/S1063457624040026

12. Філатов Ю.Д. Квантовий механізм полірування оптичного скла. Надтверді матеріали. 2024. № 4. С. 67–79.

Англомовний варіант: Filatov Yu.D. Quantum Mechanism of Optical Glass Polishing. J. Superhard Mater. 2024. Vol. 46, no. 4. P. 303–313. https://doi.org/10.3103/S106345762404004X

13. Дослідження зносостійкості імпрегнованих коронок на основі композитів системи С_алмаз‒(WC‒Co)‒ZrO₂ в разі буріння граніту / Б.Т. Ратов, В.А. Мечник, Е.С. Геворкян, М.О. Бондаренко, В.M. Колодніцький, Н.С. Ахметова, Д.Л. Коростишевський, Р.У. Баямирова // Надтверді матеріали. 2024. № 4. С. 80–90.

Англомовний варіант: Ratov B.T., Mechnik V.A., Gevorkyan E.S., Bondarenko N.A., Kolodnitskyi V.M., Akhmetova N.S., Korostyshevskyi D.L., Bayamirova R.U. Investigating the Wear Resistance of C_diamond–(WC–Co)–ZrO₂ Composite Impregnated Crowns in Granite Drilling. J. Superhard Mater. 2024. Vol. 46, no 4. Р. 314–321. https://doi.org/10.3103/S1063457624040099

14. Філатов Ю.Д., Бояринцев А.Ю., Сідорко В.І., Ковальов С.В., Колесніков О.В., Новгородцев В.О., Полупан Я.І.. Механізм полірування сцинтиляторів на базі полістиролу. Надтверді матеріали. 2024. № 5. С. 69–83.

Англомовний варіант: Filatov Yu.D., Boyarintsev A.Yu., Sidorko V.I., Kovalev V.A., Kolesnikov О.V., Novgorodtsev V.O., Polupan Ya.I. Mechanism of Polishing for Polystyrene Based Scintillators. J. Superhard Mater. 2024. Vol. 46, no 5. P. 390–401. https://doi.org/10.3103/S1063457624050034

15. Часник В.І., Часник Д.В., Кайдаш О.М., Фесенко І.П., Кухаренко С.А. Вплив стану поверхні об’ємного поглинача з композита AlN–Mo на зменшення відбиття мікрохвильового випромінювання. Надтверді матеріали. 2024. № 6. С. 45–54.

Англомовний варіант: Chasnyk V.I., Chasnyk D.V., Kaidash O.M., Fesenko I.P., Kukharenko S.A. The effect of surface condition of AlN–Mo composite bulk absorbers on the reduction of microwave radiation reflection. J. Superhard Mater. 2024. Vol. 46, Is. 6. P. 450–457. https://doi.org/10.3103/S1063457624060029

16. Мечник В.А., Бондаренко М.О., Колодніцький В.М., Старик С.П.,. Коростишевський Д.Л, Пошванюк Н.Ф.. Дослідження зносостійкості композиційних матеріалів С_алмаз‒(WC‒Co)‒CrB₂, сформованих методом іскро-плазмового спікання. Інструментальне матеріалознавство: зб. наук. праць. Вип. 27. К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля, НАН України, 2024. C. 27–39. DOI: 10.33839/2708-731Х-27-1-27-39

17. Полторацький В.Г., Бочечка О.О., Лавріненко В.І., Лещенко О.В., Білоченко В.П., Сільченко Я.Л., Смірнова А.В.. Особливості технологічного процесу формування захисного покриття з мікро-, субмікро- та нанопорошків кубічного нітриду бору на поверхні зерен шліфпорошків синтетичного алмазу підвищеної міцності. Інструментальне матеріалознавство: зб. наук. праць. Вип. 27. К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля, НАН України, 2024. C. 178–183. DOI: 10.33839/2708-731Х-25-1-178-183

18. Рябченко С.В. Забезпечення якості та довговічності зубчастих коліс шліфуванням кругами із кубічного нітриду бору. Інструментальне матеріалознавство: зб. наук. праць. Вип. 27. К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля, НАН України, 2024. C. 297–303. DOI: 10.33839/2708-731Х-24-1-297-303

19. Рябченко С.В., Дергоусов В.М., Нежебовський В.В., Бережний Р.А., Пермяков О.А., Клочко О.О., Устиненко О.В. Шліфування деталей редукторів очисних комбайнів. Інструментальне матеріалознавство: зб. наук. праць. Вип. 27. К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля, НАН України, 2024. C. 337–342. DOI: 10.33839/2708-731Х-24-1-337-342

20. Філатов Ю.Д., Бояринцев А.Ю., Сідорко В.І., Рибалка І.А., Ковальов С.В., Ковальов В.А., Юрчишин О.Я., Сосницька О.О., Пилипенко О.І. Полірування деталей оптотехніки з напівпровідникових матеріалів. Інструментальне матеріалознавство: зб. наук. праць. Вип. 27. К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля, НАН України, 2024. C. 346–354. DOI: 10.33839/2708-731Х-24-1-346-354

21. Омеляненко В.І., Сергієнко Н.В., Кайдаш О.М., Фесенко І.П., Кухаренко С.А. Тепло- та електропровідність гарячепресованих матеріалів системи діелектрична матриця/електропровідні включення (AlN–hВN)/(TiB₂–TiAl₃). Інструментальне матеріалознавство: зб. наук. праць. Вип. 27. К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля, НАН України, 2024. C. 363–373. DOI: 10.33839/2708-731Х-24-1-363-372.

22. Шейко М.М., Лавріненко В.І., Рябченко С.В., Солод В.Ю. Сучасні розробки правлячого інструменту. Обладнання та інструмент для професіоналів: Міжнар. інформац.-техн. журнал. Харків: ІВД «Центрінформ», 2024. № 1 (247). С. 62–65.

Тези конференцій

1. Гасанов М.І., Клочко О.О., Пермяков О.А., Рябченко С.В. Відновлення функціональних властивостей крупномодульних зубчастих коліс. Сучасні питання виробництва і ремонту в промисловості та на транспорті: матер. 24-го Міжнар. наук.-техн. семінару, 26–27 березня 2024 р., м. Київ. К.: АТМ України, 2024. С. 26–29.

2. Охріменко О.А., Шуплєцов Д.К., Рябченко С.В., Шелковий О.М., Лукʼяниця Я.Ю., Клочко Л.В., Гудименко О.М. Ремонтнопригодність редукторів в хлібопекарній промисловості. Сучасні питання виробництва і ремонту в промисловості та на транспорті: матер. 24-го Міжнар. наук.-техн. семінару, 26–27 березня 2024 р., м. Київ. К.: АТМ України, 2024. С. 117–120.

3. Рябченко С.В., Бандуренко М.В., Сільченко Я.Л., Федоренко В.Т. Шліфування конічних зубчастих коліс кругами з надтвердих матеріалів. Сучасні питання виробництва і ремонту в промисловості та на транспорті: матер. 24-го Міжнар. наук.-техн. семінару, 26–27 березня 2024 р., м. Київ. К.: АТМ України, 2024. С. 131–132.

4. Рябченко С.В., Манохін А.С., Камчатна-Степанова К.В., Пермяков Є.О., Федоренко В.С. Удосконалення нарізнання крупномодульних шевронних циліндричних зубчастих коліс після відновлення з припуском під зубошліфування. Сучасні питання виробництва і ремонту в промисловості та на транспорті: матер. 24-го Міжнар. наук.-техн. семінару, 26–27 березня 2024 р., м. Київ. К.: АТМ України, 2024. С. 132–135.

5. Гасанов М.І., Заковоротний О.Ю., Клочко О.О., Рябченко С.В. Перспектива дослідження процесу швидкісного абразивного зубофрезерування циліндричних зубчастих коліс. Сучасні питання виробництва і ремонту в промисловості та на транспорті: матер. 24-го Міжнар. наук.-техн. семінару, 26–27 березня 2024 р., м. Київ. К.: АТМ України, 2024. С. 24–26.

6. Філатов Ю.Д., Бояринцев А.Ю., Сідорко В.І., Ковальов С.В., Ковальов В.А., Юрчишин О.Я. Полірування деталей оптотехніки. Зб. наук. доп. Міжнар. конф. «Матеріали та технології в інженерії (МТІ-24)», 14–16 травня 2024 р., м. Луцьк. Вежа-Друк, 2024. С. 280–282.

7. Рябченко С.В., Бандуренко М.В., Яровицін О. Фомакин О. Шліфування наплавлених поверхонь деталей авіаційної техніки абразивним інструментом із хромистого корунду. II-а Міжнар. наук.-техн. конфер. «Матеріали та технології в інженерії» МТІ-2024, Луцький національний технічний університет, 14–16 травня 2024 р. м. Луцьк: Вежа. 2024. С. 252–254.

8. Філатов Ю.Д., Бояринцев А.Ю., Сідорко В.І., Ковальов С.В., Ковальов В.А., Юрчишин О.Я. Полірування напівпровідникових матеріалів для оптотехніки. Матер. XІІІ міжнар. наук.-практ. конф. «Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем», Т. 1, 23–24 травня 2024 р., м. Чернігів. НУ «Чернігівська політехніка», 2024. С. 84–85.

9. Рябченко С.В. Шліфування зубчастих коліс кругами з рубін-корунду. ХIІ Міжнар. наук.-практ. конф. «Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем», 26–27 травня 2024 р. м. Чернігів. 2024. С. 87.

10. Omelianenko V., Fesenko I., Kaidash O., Sergienko N.  Electrical resistivity of AlN–hBN–TiB₂ ceramic composite. Abstr. IX^th Int. Samsonov confer. Materials Science of Refractory Compounds (MSRC-2024). May 27–30, 2024, Kyiv, Ukraine, P. 19. DOI: 10.62564/M4-IF2339

11. Pashchenko E., Savchenko D., Kaidash O., Kukharenko S., Skorokhod S., Kurganov R. The effect of refractory fillers on improving the tribotechnical characteristics of antifriction self-lubricating polymer composite coatings. Abstr. IX^th Int. Samsonov confer. Materials Science of Refractory Compounds, (MSRC-2024). May 27–30, 2024, Kyiv, Ukraine, P. 72. DOI: 10.62564/M4-ОK1748

12. Юрчишин О.Я., Ковальов В.А., Філатов Ю.Д., Бояринцев А.Ю., Сідорко В.І., Ковальов С.В., Колесніков О.В., Новгородцев В.О. Полірування елементів оптотехніки з діелектриків, провідників і напівпровідників. Форум інженерів-механіків КПІ-2024, 28–29 листопада 2024 р. С.