Главная > Лаборатории > Лаборатория СВС-новых материалов
Лаборатория СВС-новых материалов
История
В 1987 году в структуре вновь образованного Казахского межотраслевого научно-технического центра СВС был создан отдел СВС-огнеупоров, который включал в себя три производственных сектора и одну исследовательскую лабораторию, с общим количеством более 50 сотрудников. Руководителем отдела был назначен к.т.н. Исмаилов М.Б. В 1992 году им была успешно защищена докторская диссертация.
В 1990 году отдел реорганизован в лабораторию СВС-огнеупоров Института проблем горения
С апреля 1994 года лабораторией руководил к.х.н., доцент Е.Е. Дильмухамбетов. В это время исследуются фундаментальные закономерности твердофазного металлотермического горения различных оксидных систем, определяются физико-химические свойства продуктов СВС, представляющих интерес для создания огнеупорных материалов. В 2008 году коллективом лаборатории была выполнена работа по гранту Американского фонда гражданских исследований (СRDF), результатом которой стала разработка высокоуглеродистого СВС-материала для футеровки индукционных печей.
После структурных изменений и реорганизационных мероприятий, проведенных в Институте в июне 2011 года, лаборатория переименована в лабораторию СВС-новых материалов, заведующим назначен к.х.н. Фоменко С.М. В Институте проблем горения работает с 1989 года. Принимал участие во внедрении и испытаниях на заводах СНГ огнеупорного материала «ФУРНОН». Имеет огромный опыт руководства научными проектами (6 проектов успешно уже завершены), в том числе выполняемых совместно с представителями АО
«Национальный центр космических исследований и технологий».
Төлендіұлы Санат – с сентября 2025 г. назначен заведующим лабораторией, PhD, ассоциированный профессор. Ведущий ученый в области композиционных материалов, в т.ч. сверхпроводников различного типа. В 2017 году успешно защитил докторскую диссертацию PhD по теме «СВ-синтез сверхпроводников на основе диборида магния допированных микрочастицами».
С 2011 года по 2015 год работал в АО «Национальном центре космических исследований» в должности научного сотрудника. С 2015 года и по настоящее время работает в Институте проблем горения в должности ведущего научного сотрудника. С.Төлендіұлы имеет более 70 научных публикаций.
Контакты: sanat_tolendiuly@mail.ru
Ссылка на профиль в Scopus Индекс хирша: 7. Orcid:0000-0003-1965-7187, Scopus ID: 57190071913
В составе лаборатории на постоянной основе работают один кандидат наук, один PhD, PhD докторанты, магистры, магистранты.
Описание лаборатории
Сфера исследований:
В Лаборатории СВС-новых материалов ведутся исследования по следующим направлениям: разработка научных и практических основ повышения термической стойкости и износостойкости и исследование температурных напряжений в огнеупорах для производства нового вида термостойких изделий. В последние годы ведутся исследования по разработке технологических основ синтеза электрокабелей (электропроводов) методом горения (твердофазный), которые могут применены для изготовления электропроводов и электрокабелей для использования их в космической технике; исследование характеристик экспериментальных образцов смесевого твердого ракетного топлива (НИР с грифом «ДСП»).
Основные задачи:
- — разработка практических основ повышения термической стойкости и износостойкости и исследование температурных напряжений в огнеупорах для производства нового вида термостойких изделий;- разработка эффективной технологии синтеза сверхпроводящих электропроводов (электрокабелей) с высоким значением Jc, применяя базовые принципы твердофазного горения, позволяющие получать заданные модифицированные микроструктуры сверхпроводящего композита за счет химического допирования и влияния внешней среды (температурной обработки и воздействия реагирующих газов с различными значениями уровня давления) при синтезе;- исследование характеристик экспериментальных образцов смесевого твердого ракетного топлива (НИР с грифом «ДСП»).
Научные достижения и публикации
1.
| 2020 1 Akishev, A.K., Fomenko, S.M., Tolendiuly, S. Effect of Refractory Thermal Stresses and Parameters on Development of the Internal Temperature Field. // Refractories and Industrial Ceramics. – 2020. – V60. – P.561-565. (Science Citation Index Expanded, Web of Science, Q4, DOI: 10.1007/s11148-020-00407-1).2 Fomenko, S.M., Akishev A., Tolendiuly S. Thermal Fows Influence on the Change of Temperature Stresses in Surface and Inner Layers of Refractories // The 10th International Conference on Key Engineering Materials. — Madrid, Spain, 2020. – M1-0108.
3 Fomenko Sergey, Tolendiuly Sanat and Akishev Adil. Synthesis of Carbon-Containing Composites In Solid-Phase Combustion Mode // The 10th International Conference on Key Engineering Materials. — Madrid, Spain, 2020. – M1-0109-A. 4 Fomenko S.M., Akishev A., Tolendiuly S. Thermal Flows Influence on the Change of Temperature Stresses in Surface and Inner Layers of Refractories // Materials Today: Proceedings. — 2020. (Scopus CiteScore 1.23, Percentile 44, Doi: 10.1016/j.matpr.2020.05.198). 5 Tolendiuly, S., S. M. Fomenko, R. Abdulkarimova and A. Akishev. Synthesis and superconducting properties of the MgB2@BaO composites.” // Inorganic and Nano-Metal Chemistry -2020. – Vol.50.- P. 349 — 353. 2021 6 Fomenko S.M., Tolendiuly S., Akishev A.Kh., Almagambetov M., Yeskendirov R. The Technology for Producing Refractory Products Based Metallurgical Production Waste. // AIP Conference Proceedings 2380, 040003 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0058302 Published Online: 25 June 2021. – P.1-6. 7 Tolendiuly S., Fomenko S.M., Akishev A. Study of Physico-Chemical Properties of Refractory Materials Synthesized from Metallurgical Waste. // 11th International Advances in Applied Physics & Materials Science Congress & Exhibition (APMAS 2021). – Turkey, 2021. — P.34. 8 Fomenko S.M., Tolendiuly S., Akishev A. The development of Manufacturing Technology of Refractory Products from Waste of Ferrochrome Production. // 11th International Advances in Applied Physics & Materials Science Congress & Exhibition (APMAS 2021). – Turkey, 2021. — P.101. 2022 год 9 Sergey M. Fomenko, Sanat Tolendiuly, Adil Akishev, Ahmet Turan, Roza Abdulkarimova. «Investigation of Thermal and Mechanical Properties of Refractory Materials Produced from Metallurgical Waste» // Materials Science Forum. — 2022. – 1053.- MSF.- P.410-415. 10 Sergey M. Fomenko, Sanat Tolendiuly, Ahmet Turan, Adil Akishev. «Production of Refractory Bricks through Combustion Synthesis from Metallurgical Wastes and the Thermo-Physical Properties of the Products». // Sustainability – Switzerland. — MDPI Open Access Publishing2023 11 Sanat Tolendiuly. Synthesis of YBaCuO superconducting composites by combustion method. // International Conference on Materials Science & Engineering, Materials Science 2023, UAE, Dubai. 12 Sergey Fomenko. Effect of Mechanical Activation on The Yield of Superconducting Phase of YBaCuO Superconductor Obtained by Combustion Method. International Conference on Materials Science & Engineering, Materials Science 2023, UAE, Dubai. 13 Investigation of thermal properties of carbon-containing composites obtained by solid-state combustion S. Fomenko, A. Akishev, S. Tolendiuly, A. Turan, N. Rahim, R. Abdulkarimova, U. Çınarlı // South African Journal of Chemical Engineering. — October 2023. — Vol. 46. P. 343-350, 14 Tolendiuly, S., Sovet, A., Fomenko, S. Effect of Doping on Phase Formation in YBCO Composites. // Journal of Composites Science. — 2023, V.7, P. 517 (doi:10.3390/jcs7120517); 2024 15 Төлендіұлы, С., Совет, Ә., Садыков, М., Фоменко, С., Акишев, А., Бекджанова, М., Камунур, К., Абишева, А., & Рахым, Н. (2024). Влияние параметров механоактивации на формирование сверхпроводящей фазы в YBCO композите. // Горение и плазмохимия. — 22(3). – P.241-250. https://doi.org/10.18321/cpc22(3)241-250 16 Tolendiuly, S., Sovet, A., Fomenko, S. Effect of Doping on Phase Formation in YBCO Composites. // J. Compos. Sci. – 2023. – Vol.7. – P.517. https://doi.org/10.3390/jcs7120517. 17 Tolendiuly, S., Nur-Akasyah, J., Fomenko, S., Turan, A., Assylkhan, S., Abisheva, A. High-Temperature Synthesis of Superconducting MgB2 Materials in a Centrifuge. // J. Compos. Sci. – 2024. Vol.8. P.267. https://doi.org/10.3390/jcs8070267. 18 Tolendiuly, S., Sovet, A., Fomenko, S., Rakhym, N., Sadykov, M., Asylkhan, Sh., Bolatzhan. Study of the influence of carbon nanotubes on the superconducting properties of YBCO composite. // J. Phys.: Conf. Ser. — 2845 012042. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2845/1/012042 19 Tolendiuly S., Nur-Akasyah J., Fomenko S., Turan A., Asilkhan Sh., Abisheva A. High-Temperature Synthesis of Superconducting MgB2 Materials in A Centrifuge. // Journal of Composites Science. — 2024, V.8, 267 (doi.org/10.3390/jcs8070267). 2025 20 Tolendiuly S, Akishev A, Fomenko S, Nur-Akasyah J, Ilhamsyah ABP, Rakhym N. Research in the Commonwealth of Independent States on Superconducting Materials: Current State and Prospects. Materials. 2025; 18(18):4299. https://doi.org/10.3390/ma18184299 |
| 1 Патент на изобретение РК № 35695 от 01.04.2021 г. «Способ получения огнеупорного углеродсодержащего материала». Опубл. 03.06.2022 г. бюл № 22.2 Патент на изобретение в Федеральном институте интеллектуальной собственности Российской Федерации № 2776253 от 15.07.2022 г. «Способ получения огнеупорного углеродсодержащего материала. Фоменко С.М., Акишев А., Толендиулы С., Абдулкаримова Р.Г., Алмагамбетов М.С. 2776253 |
Патенты
1. Патент на изобретение РК № 35695 от 01.04.2021 г. Способ получения огнеупорного углеродсодержащего материала. Опубл. 03.06.2022 г., бюл. № 22.
2. Патент на изобретение в Федеральном институте интеллектуальной собственности Российской Федерации № 2776253 от 15.07.2022 г. Способ получения огнеупорного углеродсодержащего материала. Фоменко С.М., Акишев А., Толендиулы С., Абдулкаримова Р.Г., Алмагамбетов М.С.
Основные проекты и исследования
По программе 217 «Развитие науки», подпрограмма 102 «Грантовое финансирование научных исследований» выполнялся проект «Исследование, разработка стойких к термическим напряжениям и химической эрозии огнеупорных изделий-конструкций для футеровки наиболее ответственных участков тепловых агрегатов» АР05134808
Сроки реализации: 2018-2020 гг.
Научный руководитель – канд.хим.наук, асс.проф. Фоменко С.М.
Цель работы – исследование на микро- и макроуровне термонапряжений, при воздействии тепловых потоков в структурных элементах огнеупорных материалов, разработка защитных химически стойких к эрозии материалов в режиме СВС.
Разработаны экспериментальные установки для определения удельных тепловых потоков и методы расчета температурных напряжений. Разработаны огнеупорные набивные массы и обмазки, в основу которых входят хромитовый, цирконовый, ильменитовый концентраты; графит, кремний, алюминий и сульфат магния. По результатам испытаний ТОО «ПО QazKer» будет использовать технологические принципы формирования футеровки на основе наших разработок. Работа позволила получить положительное заключение на регистрацию охранного документа. Область применения: черная, цветная металлургия, химическая промышленность, цементное производство.
По программе 217 «Развитие науки», подпрограмма 102 «Грантовое финансирование научных исследований» выполнялся проект «Разработка технологии получения огнеупорных материалов в режиме твердофазного горения и реакционного спекания из отходов металлургических производств» АР08857429.
Сроки реализаци: 2020-2022 гг.
Научный руководитель – канд.хим.наук, асс.проф. Фоменко С.М.
Цель исследования – получение безобжиговых и обжиговых огнеупорных материалов из отходов металлургических производств, приближенных по свойствам к огнеупорам общего назначения по прочности, огнеупорности и термостойкости.
Рассчитаны и исследованы составы безобжиговых и обжиговых огнеупорных масс, содержащие отходы производства феррохрома АО «Актюбинский завод ферросплавов». Сделана оценка огнеупорности составов исследуемых отходов согласно их химического, минерального состава.
Разработаны оптимальные составы углеродсодержащих композитов с наилучшими теплофизическими характеристиками. Разработана технологическая схема производства СВС-углеродсодержащей огнеупорной массы. Испытания показали, что разработанные углеродсодержащие СВС-огнеупоры на основе кека с добавками магнезита при твердофазных алюмотермических процессах горения позволяет значительно снизить температуру обжига изделий, уменьшить легкоплавкую минеральную составляющую шихты, понизить смачиваемость материала шлаками. Разработанные углеродсодержащие огнеупоры с высокими антиоксидантными свойствами предназначены для использования в металлургии для футеровки печей, конвертеров, миксеров, ковшей, леток.
По программе 217 «Развитие науки», подпрограмма 102 «Грантовое финансирование научных исследований» был выполнен проект АР19677755 «Исследование и разработка оптимального метода синтеза сверхпроводниковых композитов космического и энергетического назначения»
Сроки реализаци: 2023-2025 гг.
Научный руководитель – PhD, асс.профессор Төлендіұлы С.
Цель работы – изучение и анализ влияние параметров механоактивации на формирование сверхпроводящей фазы в YBCO композите. Также исследование влияния различных модифицирующих микродобавок на структуру и свойства полученных образцов.
Исследовано влияние параметров механической активации на процесс формирования сверхпроводящей фазы YBCO в композиционных материалах. Композиты на основе YBCO допированы микрочастицами алюминия, никеля и железа. Установлено, что исходное соотношение зеленых компонентов, термообработка и время выдержки напрямую влияют на качественное и количественное формирование полезной сверхпроводящей фазы Y123, что в свою очередь влияет на основные сверхпроводящие свойства конечного материала.
Область применения: Использование сверхпроводящих композитных материалов охватывает создание мощных магнитных систем, передовых энергетических технологий, квантовых детекторов, а также разработку инновационных технологий для хранения и обработки данных при низких температурах. Синтез электрокабелей (электропроводов) методом горения (твердофазный), которые могут применены для изготовления электропроводов и электрокабелей для использования их в космической технике, в частности, в качестве замены традиционных проводов в космических аппаратах и авиастроении.
По программе 217 «Развитие науки», подпрограмме 102 «Грантовое финансирование научный исследований» выполняется проект «Разработка эффективных технологических основ получения высокотемпературных сверхпроводящих композитов энергетического и космического назначения и исследование их свойств», АР26195337.
Срок реализации – 2025-2027 гг.
Научный руководитель – канд.хим.наук, асс.профессор Фоменко С.М.
Объект исследования: Высокотемпературные сверхпроводящие композиты на основе YBa₂Cu₃O7-х (YBCO).
Цель работы – исследование синтеза, фазообразования и физико-химических свойств сверхпроводящих композитов YBCO, полученных в различных газовых средах, с учётом современных научных тенденций и технологических решений.
Исследование синтеза, структурно-фазового анализа и сравнительного исследования высокотемпературных сверхпроводящих композитов на основе YBa₂Cu₃O7-х (YBCO), полученных в различных газовых средах – кислородной и с использованием закиси азота (N₂O). В работе охвачены три ключевых направления: анализ глобальных научных трендов в области ВТСП, экспериментальное исследование YBCO, синтезированного в атмосфере кислорода, и оценка свойств композитов, полученных в атмосфере N₂O как альтернативной окислительной среды. Научная актуальность обусловлена необходимостью разработки более эффективных и контролируемых способов получения сверхпроводящих фаз с высокой чистотой и устойчивыми свойствами.
Области применения: ВТСП-композиты находят применение в энергетике (кабели, трансформаторы), медицине (МРТ), магнитных системах высокой мощности, в термоядерной энергетике, в квантовой электронике и космической технике. Полученные результаты создают основу для разработки новых сверхпроводящих устройств и масштабирования технологии.
Перспективные разработки и инновации: разработки, готовые к внедрению или находящиеся на стадии прототипов.
| Проект «Разработка эффективных технологических основ получения высокотемпературных сверхпроводящих композитов энергетического и космического назначения и исследование их свойств»,Идея проекта заключается в разработке эффективной технологии синтеза сверхпроводящих электропроводов (электрокабелей) с высокими значениями плотности тока (Jc), применяя базовые принципы твердофазного горения. Это позволит получать заданные модифицированные микроструктуры сверхпроводящего композита за счет химического допирования и влияния внешней среды (температурной обработки и воздействия реагирующих газов с различными значениями уровня давления) при синтезе.Одним из перспективных направлений исследований лаборатории является разработка высокоэнергетических материалов для компонентов смесевого ракетного топлива, для метео-ракет и ракет-носителей сверхлегкого класса. Работы ведутся совместно с ТОО «АлмаДК» под общим руководством АО «Национальный центр космических исследований и технологий». |
Команда: состав лаборатории с указанием основных специалистов и их научных интересов, званий, контактов
Төлендіұлы Санат – с сентября 2025 г. назначен заведующим лабораторией., PhD, ассоциированный профессор. Ведущий ученый в области композиционных материалов, в том числе сверхпроводников различного типа. Магистр техники и технологий по специальности космическое материаловедение. В 2017 году успешно защитил докторскую диссертацию PhD по теме «СВ-синтез сверхпроводников на основе диборида магния, допированных микрочастицами». Прошел продолжительные научные стажировки по исследованию сверхпроводниковых композиционных материалов различного типа в ведущих лабораториях мира: University of Brownsville (2015 г., Texas, the USA), Institute of Physics (2016 г., Warsaw, Poland), University of Cambridge (2017 г. Cambridge, the UK), Universitу Sains Malaysia (2023 г., Penang, Malaysia). С 2011 года по 2015 год работал в АО «Национальном центре космических исследо
ваний» в должности научного сотрудника. С 2015 года и по настоящее время работает в Институте проблем горения в должности ведущего научного сотрудника. С.Төлендіұлы имеет более 70 научных публикаций.
Контакты: sanat_tolendiuly@mail.ru
Ссылка на профиль в Scopus Индекс хирша: 7. Orcid:0000-0003-1965-7187, Scopus ID: 57190071913
Фоменко Сергей Михайлович – кандидат химических наук, ассоциированный профессор, ведущий научный работник лаборатории СВС-новых материалов. Ведущий ученый в сфере химической физики, СВ-синтеза, технологии композиционных материалов. С.М.Фоменко имеет более 100 научных публикаций.
Был научным консультантом докторской диссертации Саната Төлендіұлы. С 1989 года и по сей день работает в Институте проблем горения. Имеет большой опыт руководства научными проектами (6 проектов успешно уже завершены), в том числе выполняемых совместно с представителями АО «Национальный центр космических исследований и технологий».
Контакты: exotherm@yandex.ru;
Ссылка на профиль в Scopus Индекс хирша 7. Scopus:660-198–6739, Orcid: 0000000217479316
Родивилов Сергей Михайлович – ведущий научный сотрудник.
Научные интересы: Химическая физика, процессы горения, технология композиционных материалов, органическая химия, химические процессы и реакции.
Достижения: Автор и создатель множества прототипов нестандартного оборудования для исследований. Имеет более 30 публикаций.
Контакты: rsm5900@mail.ru, тел.: +7 (777) 260-13-54
Совет Әйгерім Берікқызы. PhD кандидат. Научный сотрудник в Институте проблем горения. Постдокторант Energo University.
Магистр в области инженерной физики. Тема докторской диссертации «Исследования и синтез сверхпроводящих композитов на основе YBCO». Проходила зарубежные стажировки по направлению данного проекта: две недели в Институте Физике (Польша) под руководством доктора П. Ивановского, а также четыре недели в Yalova University (Турция) под руководством доктора А. Турана. Имеет около 10 публикаций
Контакты: sovet.aygerim@gmail.com. Индекс хирша: 1. Scopus ID: 572-19941-007
Научный сотрудник Института проблем горения; а также PhD докторант КазНУ им.аль-Фараби. Магистр технических наук в области космической техники и технологий. Опыт работы в Национальном центре космических исследований и технологий. Тема его PhD диссертации «Исследования и разработка основ технологии изготовления композиционных сверхпроводящих проводов, полученных методом твердофазного горения». Прошел месячную научную стажировку в Universitу Sains Malaysia под руководством Jaafar Nur-Akasyah. Имеет более 10 публикаций.
Контакты: nurik_10_96@list.ru. Scopus ID: 58256572800
Бекджанова Марина Тайтюреновна, научный сотрудник. Специалист в области химической технологии. Отличный исполнитель и экспериментатор. Имеет около 10 публикаций.
Контакты: marina-3112@mail.ru
Әсілхан Шарафхан Досмаханбетұлы. Магистр, младший научный сотрудник (Институт проблем горения);
Магистр по специальности «Космическая техника и технология» (Energo University). Тема его магистерской диссертации «Получение и исследования свойств сверхпроводниковых композитов космического назначения». Имеет около 10 научных публикаций.
Контакты: Sharif29xxxx.10@gmail.com. Scopus ID: 59233969700.
Болатжан Қарақат, инженер лаборатории. PhD докторант физико-технического факультета КазНУ им.аль-Фараби.
Тема диссертации «Синтез и исследование свойств сверхпроводящих композитов на основе купратов допированных микро- и наночастицами в режиме горения».
Контакты: Bolatzhan_karakat@live.kaznu.kz
Коллектив лаборатории СВС-новых материалов
Визит министра науки и высшего образования РК в Институт и посещение лаборатории СВС-новых материалов в феврале 2024 года.
Научное оборудование и технологии
Планетарная шаровая мельница
Модель: РМ 100, 2024
Применение: Для сверхтонкого измельчения материалов фарфоровыми или стальными шарами.
Пресс лабораторный гидравлический
Модель: ПЛГ-20, 2014
Применение: Для прессования смеси с усилием до 2000 кН и для проведения статического испытания на сжатие.
Муфельная печь
Модель: СНОЛ 7.2/1100, 2013
Применение: Для проведения термообработки (нагрев, обжиг, прокалка) до 1100ºС.
Прокатный роликовый станок
Модель: 370W 0.5 НР
Применение: Предназначен для прокатки проводов и тонких листов толщиной от 10 мм до 1 мм.
Оптический микроскоп
Модель: A12.1030-T
Применение: Для изучения поверхностной морфологии (микроструктуры) образцов.
Партнёрские связи и совместные проекты
К ключевым отечественным и международным связям относятся:
- Лаборатория СВС-новых материалов имеет тесное сотрудничество с турецкими коллегами (Стамбул, Турция), что расширяет научные и технические возможности исследований.
- В процессе выполнения НИР используется научная инфраструктура Yeditepe University (Турция, Стамбул), где проводятся исследования при руководстве PhD Ахмета Турана.
Награды и признание
Төлендіұлы С. был награждён нагрудным знаком «Лучший преподаватель Вуза РК» (2025 г), а также грамотой «Алғыс» от министра С. Нурбек (МНВО РК, 2024 г.).
Фоменко С.М. был награжден нагрудным знаком «Ғылымды дамытуға сіңірген еңбегі үшін» в 2023 году.
Акишев А. Награжден грамотой «Aлғысы» МНВО РК в 2024 году.
Родивилов С.М. награжден Құрмет грамота АО «НЦ КИТ» ко Дню Республики в 2024 г.
Бекджанова М.Т. награждена Құрмет грамотасы МНВО РК в 2024 г.
Оказание возмездных услуг
Лаборатория СВС-новых материалов может оказывать различные возмездные услуги по твердофазному синтезу и плавки материалов различного функционального назначения в обычной атмосфере и в инертной среде (при разных давлениях), а также измерения и испытания их механических свойств.
Назад в главное