Print

Научная деятельность

В настоящее время кафедра является признанным в мире центром по разработке, исследованию и моделированию плазмотронов, плазменных технологий и процессов.

Основные направления научных исследований:

  1. Разработка основ теории плазменных процессов сварки и нанесения покрытий, а также основ теории и создание установок дугоконтактной резки металлов (рук. профессор Фролов В.Я.)
  2. Разработка научных основ теории и практического использования высокочастотных индукционных плазмотронов (рук. профессор Дресвин С.В.)
  3. Разработка электротехнологического оборудования и отработка режимов нанесения покрытий методом газотермического напыления, исследование свойств и характеристик газотермических покрытий (рук. доцент Петров Г.К.)
  4. Исследование эффективных схем источников питания электротехнологических установок (рук. доцент Смородинов В.В.)
  5. Теория тепло- и массообмена в плазме, исследование двухфазных плазменных течений (рук. профессор Дресвин С.В., доцент Зверев С.Г.)
  6. Математическое моделирование и оптимизация плазменных процессов на основе высокочастотных и дуговых плазмотронов (рук. доцент Иванов Д.В.)
  7. Электролитно-плазменное полирование металлов, поверхностная обработка в вакуумной плазме (рук. доцент Веселовский А.П.)

Важнейшие результаты научной работы кафедры:

  • были разработаны основные режимы работы и конструкции дуговых плазмотронов для нанесения покрытий, исследован процесс формирования покрытий,
  • разработаны технологии нанесения покрытий, применяемые в различных отраслях промышленности:
    • автомобильная промышленность: технология напыления износостойких покрытий для восстановления шейки коленчатых валов автомобилей,
    • машиностроение: технология восстановления и упрочнения поверхности запорной аппаратуры газовых магистралей, резьбовых соединений труб компрессоров, в частности, для нефтедобывающих установок,
    • медицинская промышленность: технология напыления титанового покрытия на эндопротезы тазобедренного и коленного суставов,
    • пищевая промышленность: технология нанесения алюминия на различные детали, в том числе на поверхности посуды с дальнейшим нанесением тефлонового покрытия,
    • технология создания защитно-декоративного покрытия на памятниках и скульптурах из металла (Александровская колонна на Дворцовой площади, кони Клодта – Аничков мост и др.),
  • были разработаны основные режимы работы, способы стабилизации разряда и конструкции высокочастотных плазмотронов, широко используемые у нас в стране и за рубежом в различных технологиях (сфероидизация, очистка материалов, плазмохимия, разложение отходов),
  • был создан высокочастотный индукционный плазмотрон мощностью 1 МВт, который был использован для физических испытаний защитных покрытий шаттла «Буран»,
  • развита теория тепло- и массообмена применительно к плазменным условиям,
  • разработаны модели равновесной и неравновесной плазмы, генерируемой в дуговых и высокочастотных плазмотронах

За время существования кафедры и НУТЦЭ было подготовлено более сотни к.т.н., защищено 10 докторских диссертаций. В рамках НУТЦЭ проводились работы с ведущими предприятиями города и страны.

В рамках НУТЦЭ за последние годы выполнено 12 научных и научно-производственных работ. Среди этих работ – реставрация уникальных памятников методом плазменной технологии нанесения защитно-декоративных покрытий (скульптурная группа Клодта на Аничковом мосту, Александровская колонна на Дворцовой площади)

Основные партнеры

Основными партнерами кафедры являются: ФГУП «ВНИИ Токов Высокой Частоты им. В.П. Вологдина», ОАО «Институт сварки России», Институт проблем электрофизики РАН, ОАО «Русский Дизель», ООО «Интарсия», ОАО «Ижорские Заводы», ООО «Нева-Металл Посуда», ООО «Нева-Кабель», ОАО «Металкомп», ОАО «Северная Верфь», ООО «ИТР», ФГУП «Прометей».

Уникальное оборудование:

  • Стенд для исследования оборудования и отработки технологии газотермического напыления покрытий. Используется при проведении исследований по направлению «Разработка электротехнологического оборудования и отработка режимов нанесения покрытий методом газотермического напыления, исследование свойств и характеристик газотермических покрытий» и в учебном процессе.
Работа воздушно-дугового плазмотрона для нанесения покрытий на шейки коленчатого вала
  • Плазменная установка для сфероидизации порошковых материалов – предназначена для оплавления, сфероидиации (придания сферической формы) и очистки от примесей мелкодисперсных (с диаметром 50 – 500 мкм) материалов. Возможна обработка ультрадисперсных (с диаметром меньше 50 мкм) материалов. Обработка производится без загрязнения исходного материала, степень чистоты обработанного материала повышается на один класс. Используется при проведении исследований по направлению «Разработка научных основ теории и практического использования высокочастотных индукционных плазмотронов» и в учебном процессе.