Бакалавриат 04.03.02 «Химия, физика и механика материалов»

Профиль подготовки: «Современные материалы и аддитивные технологии»; поступление по результатам ЕГЭ физика/химия, математика (профильный уровень), русский язык. Текущий конкурс можно посмотреть, перейдя по ссылке: Ссылка на текущий конкурс среди абитуриентов

Срок обучения – 4 года.

Квалификация – бакалавр материаловедения.

https://www.youtube.com/watch?v=CH5nJNISucs

Общая характеристика направления подготовки

Выбор будущей профессии является для всех молодых людей очень важным решением, определяющим в дальнейшем их профессиональную карьеру, успешность в жизни и удовлетворение от выполняемой работы. Кризисные явления 2008 года выявили большие диспропорции в российской системе образования. «Классические» специальности не дают того набора знаний и умений, которые требуются инновационной экономике. Важная роль в фундаментальных и прикладных исследованиях сейчас отводится инновационным направлениям, перспективным с точки зрения получения практических результатов. Решение современных проблем науки и техники, работа на сложном оборудовании, разработка новых материалов и технологий требуют от специалистов подготовки в различных областях знаний. Новое направление «Химия, физика и механика материалов» было открыто на физико-энергетическом факультете УдГУ в 2011 году на базе специализации «Материаловедение» с учетом реалий сегодняшнего дня, когда на рынке труда присутствует острая конкуренция, в которой важно иметь высокую квалификацию.. Данное направление связано с созданием и исследованием современных материалов, технологиями производства и обработки сплавов, композитных материалов и новых функциональных покрытий, эксплуатацией сложного диагностического оборудования. Передовая программа подготовки учит студентов анализу сложных физико-химических процессов в природных и технических системах и нацелена на подготовку квалифицированных специалистов по материаловедению, химии и физике материалов, с навыками разработки и внедрения в производство новых материалов, методов диагностики и технологий. После окончания бакалавриата «Химия, физика и механика материалов» выпускникам присваивается квалификация «бакалавр материаловедения». Направление подготовки является междисциплинарным, сочетая в себе подходы трех дисциплин – физики, химии и материаловедения. Это расширяет выбор вида деятельности и места работы, предоставляя выпускникам возможность работать в заводских и научных лабораториях материаловедами, химиками и физиками. Благодаря профессиональным дисциплинам, связанным с биоматериалами, выпускники могут в дальнейшем работать в лабораториях учреждений здравоохранения, где используется разнообразное диагностическое оборудование. Мы приглашаем вас к нам учиться и делать собственные открытия!

Руководители направления
	Кривилев Михаил Дмитриевич Научный руководитель направления бакалавриат «Химия, физика и механика материалов». Доктор физико-математических наук, доцент кафедры общей физики, заведующий лабораторией физики конденсированных сред. В свои учебные годы являлся стипендиатом Левенского университета (Бельгия) и программы Фулбрайт, член международного экспертного совета по материаловедению в космосе. Приглашенный редактор Journal of Crystal Growth, Elsevier. Им воспитан 1 кандидат наук, опубликовано более 200 работ, автор более 10 изобретений. Информация о публикациях Выступление Михаила Дмитриевича на панельной дискуссии в рамках V Международного форума «NDEXPO-2018» Госкорпорации «Росатом» Михаил Дмитриевич рассказывает о лаборатории "Физика конденсированных сред" и многом другом
	Харанжевский Евгений Викторович Научный руководитель направления магистратуры «Химия, физика и механика материалов». Доктор технических наук, доцент, профессор кафедры общей физики УдГУ. Им воспитанно 3 кандидата наук, опубликовано более 200 научных работ, победитель конкурса грантов Президента РФ, автор более 10 изобретений. Принимал участие в редколлегии журнала Journal of Alloys and Compounds. Информация о публикациях Евгений Викторович рассказывает о лаборатории физики и химии материалов
	Решетников Сергей Максимович Научный руководитель направления магистратуры «Химия, физика и механика материалов». Доктор химических наук, профессор кафедры физической и органической химии. Им воспитан 1 доктор наук, более 15 кандидатов наук, опубликовано около 400 работ. Член Координационного совета по электрохимии при Президиуме Российской академии наук, автор более 40 изобретений. Сергею Максимовичу присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки Удмуртской Республики» Информация о публикациях Сергей Максимович о своих исследованиях в области технологии электрохимических процессов и защиты от коррозии

Бакалавриат 04.03.02 «Химия, физика и механика материалов» 2

Преподаваемые профессиональные дисциплины

Специалистов по направлению «Химия, физика и механика материалов» готовят с 2007 года в Московском и Санкт-Петербургском государственных университетах, программы обучения которых были использованы при разработке курса профессиональных дисциплин в Удмуртском государственном университете. Преподаваемые дисциплины включают дисциплины:

общая физика и общая химия;
физико-химия металлов и сплавов;
химическая термодинамика и кинетика;
физическая химия, электрохимия и защита материалов от коррозии;
физика конденсированного состояния вещества;
электронная микроскопия и рентгеновские методы исследования;
физика прочности и пластичности;
биоматериалы;
компьютерное моделирование материалов;
технологии лазерной обработки.

Важно отметить, что студенты проходят полный курс лабораторных работ как по химии на базе Института естественных наук, так и по физике на базе Института математики, информационных технологий и физики.

Конференции и гранты.

Наши студенты участвуют в научных семинарах, всероссийских и международных конференциях и олимпиадах, конкурсах и грантах поддержки студентов (например фонд Династия, УМНИК и т.п.), проходят международные стажировки, а также публикуют научные статьи в рецензируемых журналах. В 2012 году студентка нашего направления Татьяна Писарева выиграла грант республиканского конкурса УМНИК для реализации индивидуального исследовательского проекта по разработке нового поколения суперконденсаторов. В 2011 Далия Афлятунова получила Золотую медаль всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи НТТМ на ВДНХ в Москве. Владимир Анкудинов в 2011 году прошел стажировку в течение 6 месяцев на факультете материаловедения Лёвенского университета, Бельгия. В 2013 году Георгий Гордеев в течении 11 месяцев выполнял исследования в рамках программы Эразмус Мундус в Бельгии.

Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере поддерживает молодежные проекты по разработке новых материалов, устройств и компьютерных программ двухлетними ИНДИВИДУАЛЬНЫМИ грантами в размере 400 тысяч рублей. Слово ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ обозначает, что руководителем проекта является студент или аспирант в возрасте от 18 до 28 лет. Всего за 5 лет с 2011 по 2016 гг. студенты и аспиранты направления «Химия, физика и механика материалов» в честном соревновании выиграли и реализовали 9 грантов российского уровня:

Писарева Татьяна, грант УМНИК, 2012, «Ионисторы будущего».
Матвеева Юля, грант УМНИК, 2013, «Разработка композитного антифрикционного покрытия на основе фторопласта с металлической матрицей».
Башкова Ирина, грант УМНИК, 2013, «Разработка способа синтеза керамических покрытий на поверхности циркония».
Макшакова Кристина, грант УМНИК, 2014, «Разработка высокоэффетивного катализатора на основе системы Fe-Cu-O в реакции восстановления нитрат-ионов».
Георгий Гордеев, грант УМНИК, 2015, «Разработка программного комплекса для прогнозирования характеристик изделий, получаемых методом 3D-печати при селективном лазерном спекании металлических порошков».
Владимир Анкудинов, грант УМНИК, 2015, «Разработка программного обеспечения для прогноза характеристик структурной и химической микронеоднородности при литье металлов».
Евсеев Стас, грант УМНИК, 2015, «Разработка технологии модификации поверхности стентов из сплава TiNi медицинского назначения для улучшения их функциональных свойств».
Писарева Татьяна, УМНИК на СТАРТ, 2015, «Разработка конструкции высоковольтного электрохимического конденсатора с применением электродов, полученных высокоскоростным лазерным синтезом с уменьшенным эквивалентным последовательным сопротивлением электрода».
Анкудинов, Мой первый грант РФФИ, 2015, «Взаимосвязь механизмов теплопереноса и отбора кристаллических фаз при лазерном плавлении и закалке металлических порошков».

Бакалавриат 04.03.02 «Химия, физика и механика материалов» 1

Международное сотрудничество

Много лет успешно реализуются договоры о сотрудничестве с Институтом материалов для космоса Немецкого аэрокосмического центра (г. Кёльн, Германия) и факультетом материаловедения Лёвенского университета (Бельгия). В 2012-2022 гг. реализуются В 2012-2022 гг. реализуются 3 международных космических эксперимента «Перитектика», «Кинетика-1» и «Кинетика-2» на борту международной космической станции по получению новых магнитомягких и магнитожестких материалов. Соисполнителем проекта со стороны Российской федерации является УдГУ.

Магистратура

Выпускники бакалавриата могут продолжить свое обучение в магистратуре 04.04.02.01 «Химия, физика и механика материалов», профиль подготовки « Химия и физика материалов». Руководитель бакалавриата - профессор Кривилев Михаил Дмитриевич, руководители магистратуры - профессор Харанжевский Евгений Викторович и профессор Решетников Сергей Максимович. Руководство исследовательской работой выполняется научными руководителями магистратуры совместно с преподавателями УдГУ и институтами Российской академии наук. Материально-техническое обеспечение учебного процесса. Подготовка выпускников проводится на физико-энергетическом и биолого-химическом факультетах, а также факультете медицинской технологии. В зависимости от специализации выпускника подготовка дипломных работ ведется на одной из профильных кафедр этих факультетов. В обучении используются аудитории, оборудованные дорогостоящими приборами и оригинальными учебно-методическими стендами. Студенты задействованы в разработке и испытаниях твердосплавных, коррозионностойких, магнитных материалов для машиностроения и космической промышленности. Лабораторные работы проводятся на базе лабораторий:

Работа в научной сфере

Многие студенты после окончания учебы продолжают свое образование в аспирантуре, решив связать свою судьбу с наукой. В процессе обучения студенты привлекаются к выполнению научных проектов и хозяйственных договоров в области материалов. За 2008-2020 гг. выполнено более 30 проектов НИР регионального, российского и международного уровня.

Профессия

Междисциплинарный характер подготовки выпускников позволяет сформировать большой набор навыков в области изучения сложных физико-химических процессов в природных системах и производственных технологиях, а также анализа структуры материалов электрохимическими, рентгено- и электроннографическими методами. Эти компетенции востребованы как при проведении современных фундаментальных исследований, так и при разработке новых технологий создания и модифицирования свойств материалов.

Трудоустройство

Выпускники направления подготовки «Химия, физика и механика материалов» востребованы на промышленных предприятиях, использующих и проектирующих современные материалы, методы их обработки и диагностики, а также в научных подразделениях Удмуртского государственного университета и исследовательских институтах РАН. Многие выпускники направления «Химия, физика и механика материалов» успешно работают в лабораториях на промышленных предприятиях Удмуртской республики:

АО "Ижевский радиозавод";
АО «Ижевский механический завод»;
ПАО «Ижсталь»;
ГК "Калашников";
ООО НПП «Ижевский метизный завод»;
ООО НПФ «Евродеталь»;
ООО «НПЦ «Пружина»;
ООО «ИЖИЦА»;
АО «Ижевский электромеханический завод «Купол».

В научно-исследовательских лабораториях России:

Физико-технический институт УрО РАН, Ижевск;
Институт механики УрО РАН, Ижевск;
Центральный институт черной металлургии, Москва;
Институт физики твердого тела , Черноголовка.

И за рубежом:

Технический институт Карлсруэ, Германия.

Деятельность выпускников за 2019-2020 гг.

За период обучения на специальности «Химия, физика и механика материалов» студенты выбирают себе направления, которые им наиболее интересны, по окончанию бакалавриата защищают выпускные квалификационные работу по различным темам. В 2019 году были представлены следующие выпускные квалификационные работы студентов:

Влияние обработки поверхности лент из сплава Ti-Ni методом высокоскоростного лазерного синтеза на их функциональные свойства.
Исследование температурных и концентрационных зависимостей вязкости объемно-аморфизуемых расплавов (Fe0,75 B0,15 Si0,1)100-x Nbx (x=1-4).
Исследование деформационно-индуцированной эволюции структуры и фазовых превращений в монобориде железа.
Влияние газовой среды и ионно-лучевой обработки на структуру и свойства пленок оксида титана.
Электроемкость гибридных суперконденсаторов с электродами на основе диоксида рутения.
Синтез и исследование свойств тонких пленок оксида меди.
Формирование химического состава поверхностных слоев титанового сплава с напыленным слоем углерода методом ионно-лучевого перемешивания.
Влияние деформационных воздействий на состав, структуру и физико-химические свойства азотсодержащих гетероциклических соединений (креатин, креатинин, соединения на основе бензотриазола, циклогексиламина и бензотриазола).
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез системы на основе Nb-Si-C.
Вязкость расплавов Al-Cu-Ni.
Измерение эффективной теплопроводности порошков AlSi10Mg и 03Х17Н14М2 методом периодического нагрева.
Определение эффективной теплопроводности металлических порошков AlSi10Mg и 03X17Н14М2 методом решения обратной задачи.
Функциональные электродные материалы, полученные методом высокоскоростного лазерного синтеза для оценки активности клеток.
Коррозионные и электрохимические свойства меди, никеля и сплавов Cu-Ni.
Влияние концентрации кобальта на переохлаждение расплавов Fe-Co.
Исследование влияния легирующих добавок аморфного слоя оксида тантала на его термостойкость.
Оценка протеазной активности трипсина по диффузии электроактивной метки.
Экспериментальное исследование и оптимизация режимов сплавления порошка AlSi10Mg импульсным лазером.

В 2020 году были представлены следующие выпускные квалификационные работы:

Электрохимическое поведение толуидинового синего в среде желатин-альгинатного гидрогеля при воздействии пепсина.
Лазерная модификация поверхности неравновесного медно-никелевого сплава Cu50Ni50.
Влияние технологических параметров при реактивном магнетронном напылении на структуру и свойства TiO₂.
Исследование вязкости расплавов тернарной системы Co-B-Si с содержанием кобальта 75 ат. %
Исследование сплавов Al70Cu30 полученных методом спиннингования от разных температур закалки.
Совместное гальваническое нанесение золотого покрытия с наночастицами гексагонального нитрида бора.
Влияние ионно-лучевой обработки при магнетронном напылении на структуру и свойства оксида меди.
Исследование быстрозакаленных лент Fe-B-Si-Nb полученных от разных температур расплава.
Исследование процессов кристаллизации расплавов (Fe 0.75 B 0.15 Si 0.1) 100-xNbx (x=0-4).
Формирование соединений TiAl в многослойный пленках в зависимости от параметров ионно-лучевого перемешивания.
Изучение структурных и механических характеристик образцов сплавов АМг, используемых в пайке твердым припоем.

Внеучебная деятельность

Студенты, помимо науки и учебы на нашем факультете и специальности, занимаются множеством интересных дел. Ежегодно проходит тематический вечер Ч2, посвященный нашей специальности, заседания студенческого научного общества (СНО), а также общеуниверситетские спортивные, театральные и другие развлекательные мероприятия. Студенты и сотрудники участвуют в образовательной деятельности и необычных проектах, например, в переводе научно-популярных фильмов с английского на русский язык.

https://www.youtube.com/watch?v=CyMnuKrqcA4

Слова благодарности выпускников направления

https://www.youtube.com/watch?v=1p3T2_cIvl0

Контакты:

Адрес: г. Ижевск, ул. Университетская, 1, IV корпус УдГУ, каб. 227 и 229

Координатор направления «Химия, физика и механика материалов» – Кривилев Михаил Дмитриевич, т.р. (3412) 916-230, mk@udsu.ru

Директор Института математики, физики и механики материалов – Петров Николай Никандрович, т.р. (3412) 916-093, E-mail: kma3@list.ru, Институт математики, информационных технологий и физики

В подготовке студентов специальности участвуют сотрудники международной научной группы теоретического моделирования фазовых переходов (lnsm.school.udsu.ru).