Вклад программ BRHE и Минобрнауки в развитие НОЦ ТамбГТУ - ИСМАН Столин А.М. Институт структурной макрокинетики и проблем материа

В 2006 году в Тамбовском государственном техническом университете и в Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН был создан профильный научно-образовательный центр (НОЦ) ТамбГТУ – ИСМАН «Твердофазные технологии» и научно-образовательная лаборатория при ТамбГТУ. Такая форма интеграции науки и образования предполагает, что взаимодействие вуза и академического института происходит на основе развития совместных научных исследований, при этом образовательные функции вуз полностью сохраняет за собой. В Российской академии наук числится около 200 научно-образовательных центров.
Истоки НОЦа ТамбГТУ-ИСМАН

НОЦ 0019 был создан для систематизации подготовки специалистов высшей квалификации (бакалавров, магистров, кандидатов и докторов наук) в области твердофазных технологиях, структурной макрокинетики, СВС, процессов горения, взрыва и детонации, современного материаловедения.

Организация НОЦ была связана со строительством на территории ИСМАН небольшого корпуса, в котором размещены комфортное общежитие на 30 мест и три лекционных зала.

Тематика НОЦ
охватывает широкий круг проблем, связанных с исследованиями в области твердофазной технологии, самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения новых материалов, а также связанные с этой областью современные проблемы материаловедения, макрокинетики и металлургии.

В рамках программы минигрантов BRHE в НОЦ «Твердофазные технологии» был оборудован компьютерный класс на 11 мест, 2 научно-образовательных лаборатории по переработке полимерных и композиционных материалов и исследованию их физико-химических свойств.

Твердофазные технологии
Исходные твердые компоненты
Переработка
Конечные твердые продукты

Достоинства твердофазной технологии
1. Высокая производительность и экономия материала;
2. Отсутствие длительных и энергоемких стадий нагрева и охлаждения расплавленного материала;
3. Безотходность производства;
4. Решение экологических проблем и ресурсосбережения.

Примеры твердофазных химических технологий
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), 1967 г., ИСМАН.
Академик А.Г.Мержанов

Теория
Структурная механика в процессах
твердофазной технологии
Теория твердофазной
экструзии
Математическое моделирование технологических процессов

Основное научное направление

Технология
СВС-экструзия (электроды для наплавки и ЭИЛ, нагревательные материалы др.)
Твердофазная экструзия термочувствительных материалов
Твердофазная экструзия, прессование и штамповка полимерных композитов, модифицированных наноуглеродными и неорганическими материалами

Цель работы
Разработать научные основы методов твердофазной технологии (экструзии, прессования, штамповки) для получения изделий из керамических композиционных материалов, твердых сплавов, наномодифицированных полимеров и других материалов.

Научная деятельность
«Научно-организационное, методическое и техническое обеспечение организации научно-образовательного центра (НОЦ) ТамбГТУ-ИСМАН РАН в области новых твердофазных химических технологий» (2006-2008 гг.), Российско-американская программа « Фундаментальные исследования и высшее образование», поддерживаемая Американским Фондом гражданских исследований и развития ( АФГИР) и Минобрнауки в рамках ведомственной аналитической программы «Развитие научного потенциала высшей школы» РНП 2.2.1.1/5355.
Развитие научного потенциала 2.2.1.1./5207 2009-2010 гг. Российско-американская программа « Фундаментальные исследования и высшее образование», поддерживаемая Американским Фондом гражданских исследований и развития ( АФГИР) и Минобрнауки.

Научная деятельность
Научно-организационное, методическое и техническое развитие потенциала профильного научно-образовательного центра ТамбГТУ-ИСМАН для развития научных исследований и подготовки высококвалифицированных кадров в области новых твердофазных технологий на основе интеграции университетов с академическими институтами (2008-2009 гг.) в рамках Российско-американской Программы «Фундаментальные исследования и высшее образование» ВРЗМ19.
«Получение новых СВС-электродов из композиционных керамических материалов с наноразмерными элементами структуры» (2009-2011 гг.) (Федеральная целевая программа Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы, мероприятие 1.2.1) ГК №П397 от 30.07.2009.
Разработка методов твердофазной технологии создания и обработки керамонаполненных полимерных композитов с заданными физико-механическими свойствами (2009-2011 гг.) (Федеральная целевая программа Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы, мероприятие 1.3.1) ГК №П1485 от 03.09.2009.

Разработка методов твердофазной технологии создания и обработки углеродонаполненных полимерных материалов с заданными физико-механическими свойствами (2010-2012 гг.) (Федеральная целевая программа Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы, мероприятие 1.2.2) ГК №П702 от 20.05.2010.
Исследование влияния СВЧ-излучения на формирование структуры с улучшенными физико-механическими свойствами наномодифицированных полимер-углеродных материалов при твердофазной обработке давлением (2009-2010 гг.) (Федеральная целевая программа Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы, мероприятие 1.2.2) ГК №П2110 ОТ 05.11.2009.
Исследование влияния ультразвукового воздействия на формирование структуры с улучшенными физико-механическими свойствами наномодифицированных полимерных материалов, обрабатываемых давлением в твердой фазе (2009-2010 гг.) (Федеральная целевая программа Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы, мероприятие 1.2.2) ГК №П219 от 23.04.2010.

Оптимизация режимов твердофазной технологии переработки наномодифицированных полимер-углеродных материалов при пластификации низкомолекулярными веществами в целях повышения эксплуатационных характеристик и качества поверхности получаемых изделий (2011-2012 гг.) (Федеральная целевая программа Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы, мероприятие 1.2.2) ГК№14.740.11.1253
Развитие методов и средств теплофизических измерений и их применение для исследования характеристик модифицированных материалов с добавками в виде углеродных нанотрубок и волокон (Аналитическая ведомственная целевая программа «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010)» на 2010 г. Регистрационный номер: 2.1.2/1648.
«Разработка и получение методами СВС-компактирования интерметаллидов и МАХ-материалов для нанесения защитных покрытий на детали авиационных двигателей 5 и 6 поколения» (2010-2013) (Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, ГК №14.740.11.0821 от 1.12.2010г.

Мы накопили огромный опыт в организации школ-семинаров и конференций для молодых ученых. Ежегодно, восемь лет подряд, мы проводили Всероссийские школы – семинары по структурной макрокинетике для молодых ученых, а также Международную Школу-конференцию по инновационному развитию науки и техники (2005 г.), молодежную конференцию «Научные школы Черноголовки – молодежи» (2006 г.), Всероссийская научно-инновационная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент», г. Тамбов, 2009 -2010г.
Научно-организационная деятельность

Инновационные аспекты деятельности НОЦ
Особенностью научной деятельности Научно - образовательного центра ТамбГТУ – ИСМАН «Твердофазные технологии» высокая степень инновационного развития. В рамках действующего НОЦ работает ИТЦ машиностроения ТГТУ, малое предприятие по выпуску специальных электродов для электроискрового легирования по технологии СВС – экструзии. По результатам исследований получено 2 патента на изобретение и золотая медаль VI МОСКОВСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ САЛОН ИННОВАЦИЙ И ИНВЕСТИЦИЙ ВВЦ в г. Москве.

Основные задачи образовательной деятельности :
совместное руководство дипломниками и аспирантами.
разработка и организация учебного процесса для студентов в системе химико-технологического образования, ориентированного на новые наукоемкие твердофазные химические технологии;
получение студентами дополнительной квалификации в области менеджмента и коммерциализации новых химических технологий;
исследование новых информационных технологий в образовании, практическая реализация задач информатизации в системе образования;
обеспечение интеграционных процессов между уровнями академической и вузовской наук, подготовки, переподготовки и повышения квалификации, воспроизводство кадрового потенциала ведущих научных школ;
разработка лекционных курсов, методических пособий для выполнения с использованием современных методов исследования спецпрактикумов и лабораторных работ;
проведение технологической производственной практики для студентов университетов на технологических установках ТамбГТУ и ИСМАН;
расширение международных контактов с ведущими университетами мира с целью совместной организации научного и образовательного процесса для повышения квалификации и уровня подготовки специалистов;
переподготовка преподавательского состава классических и технических университетов на базе курсов, читаемых ведущими учеными Научного центра РАН в Черноголовке и НОЦ ТамбГТУ – ИСМАН.

Надо признать, что реализация новых учебных программ обучения студентов твердофазным технологиям проходит неудовлетворительно. Есть понимание, что в этом направлении требуется выстроить новую систему обучения, разрабатывать новые курсы лекций, лабораторные работы и спецпрактикумы.

Переработка полимеров в твердой фазе: учебно-методическое пособие с грифом УМО / Г.С. Баронин, М.Л. Кербер, Е.В. Минкин, П.М. Беляев. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. – 88 с.
Переработка полимеров и композитов в твердой фазе: учебно-методическое пособие с грифом УМО / Г.С. Баронин, А.М. Столин, М.Л. Кербер, В.М. Дмитриев. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. – 140 с.
Синтез неорганических соединений в режиме горения: учебно-методическое пособие с грифом УМО / А.М. Столин, Г.С. Баронин, М.Р. Филонов, П.М. Бажин. – М.: Изд-во МИСиС, 2011.- 38c.
Детали машин и новые технологии: методические указания. Лаб. практикум/ Г.С. Баронин, П.М. Бажин, Д.Е. Кобзев, Д.О. Завражин. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та.- 2010.- 32с.

Роль НОЦ как центра кристаллизации новых профильных образовательных центров в ТамбГТУ.
В 2010 году на базе научно-образовательного центра открыта новая специальность 150600 – «Материаловедение и технологии новых материалов

Мероприятия НОЦ при поддержке CRDF
В 2008 г. на базе Тамбовского ГосТехУн-та и НОЦ ТамбГТУ-ИСМАН «Твердофазные технологии» был проведен Летний лагерь английского языка. Всего за 5 лет работы НОЦ 20 студентов успешно завершили курс обучения в летнем лагере. В 2010 г. 2 сотрудника (преподаватели английского языка) ТГТУ участвовали в Семинаре по преподаванию английского языка, организованном на базе НОЦ-007 в Казани.
При поддержке CRDF с 2009 года проводится ежегодная всероссийская конференция «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент». В работе конференции ежегодно принимало участие около 150 молодых ученых из 20-25 высших учебных заведений РФ (в том числе около 60 человек – иногородних и зарубежных участников).
В 2011 г. конференция состоится 31 октября – 2 ноября. Адрес конференции: http://tstu-isman.tstu.ru/konf_2011/

Мероприятия НОЦ при поддержке CRDF
С 25 по 27 октября на базе ТГТУ пройдет Практикум по развитию инновационного предпринимательства в рамках программы BRHE.
В рамках программы минигрантов BRHE в НОЦ «Твердофазные технологии» был оборудован компьютерный класс на 11 мест, 2 научно-образовательных лаборатории по переработке полимерных и композиционных материалов и исследованию их физико-химических свойств.

Наше предложение
Организация системного взаимодействия и координации НОЦ с CRDF и Минобрнаукой.
Механизмом такого взаимодействия может быть назначение кураторов научно-образовательных центров- представителей Министерства образования и науки РФ и фонда CRDF .