Разработка физических основ применения газоразрядной плазмы и пучков заряженных частиц в новых технологиях создания функциональных покрытий, плазмохимических и биомедицинских технологиях

Исследование направлено на решение фундаментальной проблемы физического материаловедения – разработку физических принципов формирования наноструктурных нанофазных состояний на поверхности материалов, в частности, тугоплавких химических соединений, на основе пучковых и плазменных вакуумных неравновесных процессов. Получение наноструктурированных композитных покрытий полифункционального назначения, моделирование структурных и фазовых превращений. Изучение теплофизических процессов, разработка принципов формирования наноструктур в поверхностных слоях материалов на основе тугоплавких химических соединений в условиях сверхвысоких скоростей, контролируемых нагрева и охлаждения. Теоретическое и экспериментальное изучение равновесных и неравновесных электронно-пучковых и плазменных процессов, фазовых и структурных превращений на поверхности материалов, в частности, железоуглеродистых сплавов (чугунов) и термически нестойких сред, - биосовместимых полимеров, обеззараживания микроорганизмов (бактерий, спор, патогенной микрофлоры). Плазмохимический синтез углеродных материалов. Разработка теплофизических процессов и принципов формирования наноструктур в поверхностных слоях композиционных материалов на основе тугоплавких химических соединений при воздействии интенсивных электронных пучков в условиях сверхвысоких скоростей нагрева и охлаждения позволят получить научные и научно-технические результаты и создать технологии, являющиеся основой инновационного развития. Применение импульсных низкоэнергетических, сильноточных электронных пучков и низкотемпературной газоразрядной плазмы низкого и высокого (атмосферного) давления для модифицирования поверхности материалов путем формирования неравновесных структурно-фазовых состояний открывает новые возможности для создания высокоэффективных процессов упрочнения металлов и сплавов, в частности, высокопрочных чугунов как корпусной материал для контейнеров хранения и перевозки отработавшего ядерного топлива с высокой нейтронно-поглощающей способностью и высокими механическими характеристиками.