Фундаментальные исследования и разработки в области создания новых материалов, включая электронную компонентную базу, и развития аддитивных технологий подтема: Фундаментальные исследования, направленные на создание авиационных материалов тематика исследований: РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ПОЛИМЕРНО-КЕРАМИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ НАПОЛНИТЕЛЯ, ПРИГОДНЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛАМЕНТОВ ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ (промежуточный, этап 2024 г.)

Исследования, направленные на создание авиационных материалов. Объектом настоящей работы является технология получения составов полимерно-керамических смесей с высоким содержанием наполнителя, пригодных для изготовления филаментов для 3D-печати. Цель работы – изучение тепловых характеристик прекерамических смесей и керамических изделий и разработка методики нанесения кремнийорганической смолы на углеродное волокно для дальнейшего создания композиционных керамических материалов. Работа проводилась путем комплексного исследования свойств материалов и изделий, а также оптимизации процессов, связанных с обработкой углеродного волокна для создания керамических композиционных материалов, с выдачей рекомендаций по построению 3D моделей для печати керамических изделий методом аддитивных технологий. Результатом работ стала методика нанесения кремнийорганической смолы на углеродное волокно, наработан экспериментальный образец углеродного волокна с функционализированной поверхностью. Разработаны рекомендации по построению моделей для 3D-печати изделий из прекерамических материалов. Исследования, направленные на создание материалов для термоэлектрики. Объекты исследования - численно найденные термоэлектрические материалы с заданным ZT. Целью работ - создание методики прогнозных расчётов высокоэффективных среднетемпературных материалов и обоснование перспективных составов эффективных термоэлектрических материалов. Основными задачами являются разработка методики прогнозных расчетов термоэлектрической эффективности материалов и проведение расчетных исследований с использованием разработанной методики. В результате исследования разработана методика прогнозных расчётов высокоэффективных материалов с использование кодов VASP, BoltzTrap и Amset. Проведены поисковые расчётные исследования в рамках разработанной методики для прогнозирования термоэлектрических материалов с заданным ZT. На основе кристаллов Mg3Sb2 и SnSe рассмотрены материалы с различным уровнем легирования. Показано, что на основе этих материалов можно добиться повышения добротности до 1.5 - 2. В частности, легирование Mg3Sb2 висмутом и SnSe натрием или висмутом позволяет существенно увеличить добротность. Численно показано, что при приближении к такой высокой добротности моделирование становится крайне чувствительным к изменениям параметров системы. Исследования, направленные на создание компонентной базы. Объекты исследования - материалы на основе поли-п-ксилилена (ППК), и наночастиц Ag, электрореологические жидкости, наполненные частицами графен/хитозан, композиционные материалы (ПКМ) на основе ПТФЭ-матрицы и квазикристаллического наполнителя, мемристивные структуры на основе слоев ППК и полианилина, кроссбар-матрицы на основе парилена с наночастицами МоО3, магнитные нанокомпозитные (НК) структуры (CoFeB)x(LiNbO3)100−x/Si, субмонослойные магнитные германиды стехиометрии EuGe2, интегрированные с германием SiOx/subML-EuGe2/Ge. Цель работы - разработка методик синтеза и исследование функциональных свойств материалов, необходимых для создания на их основе элементов наноэлектроники, спинтроники, нейроморфных и других функциональных систем. В результате исследований синтезированы образцы НК на основе поли-хлор-п-ксилилена, исследована кинетика полимеризации. Разработаны электрореологические жидкости, наполненные композитом графена модифицированного хитозаном. Получены ПКМ на основе ПТФЭ с силанизированным квазикристалличским наполнителем Al-Cu-Fe. Изучены возможности управления характеристиками органических мемристорных устройств на основе полианилина. Изучены эффекты резистивного переключения (РП) в нанокомпозитных мемристорах на основе парилена с наночастицами МоО3. Исследованы магнитотранспортных свойств нанокомпозитных структур (CoFeB)x(LiNbO3)100−x/Si в окрестности порога перколяции. Созданы основы технологии синтеза эпитаксиальных субмонослойных магнитных гетероструктур SiOx/subML-EuGe2/Ge.