Конференция «Роль Центров коллективного пользования научным оборудованием в развитии фундаментальных и прикладных исследований в России» Министерство образования и науки РФ Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова г. Архангельск, февраля 2013 года Перспективы и проблемы развития ЦКП, созданных при вузах Иванов Олег Николаевич Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород

Краткая информация о Центре коллективного пользования научным оборудованием «Диагностика структуры и свойств наноматериалов» Белгородского государственного национального исследовательского университета Основные направления деятельности ЦКП Предоставление приборной базы ЦКП для научно- технической поддержки исследований организациям, выполняющим проекты ФЦП и другим организациям- пользователям научного оборудования с использованием современных методов физического материаловедения. Предоставление приборной базы ЦКП для подготовки высококвалифицированных специалистов для работы на современном научном оборудовании. Организация научно-технических семинаров на базе ЦКП.

Структура ЦКП - Л аборатория электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа. - Лаборатория механических испытаний. -Лаборатория аналитического контроля. - (Технологический участок). Перечень основных предоставляемых услуг - Механические испытания металлов и сплавов. - Аналитический контроль элементного и химического состава материалов. - Исследование фазового состава и структуры материалов, в том числе, при высоких температурах. - Определение геометрических размеров наночастиц. - Исследование износостойкости и адгезионной прочности покрытий. - Разработка методик выполнения измерения параметров продукции наноиндустрии.

Области и основные направления научных исследований (собственные исследования ЦКП): 1. Разработка технологических основ получения и комплексная аттестация наноразмерных порошков металлов, оксидов металлов и полупроводников с воспроизводимыми свойствами на основе сольвотермального синтеза и золь-гель метода. 2. Конструкционные и функциональные керамические и композиционные материалы на основе диоксида циркония и оксида алюминия. 3. Объемные термоэлектрические нанокомпозиты. 4. Упрочняющие и износостойкие покрытия. Приоритетные направления развития науки, технологий и техники, к которым относятся результаты научных исследований: Индустрия наносистем и материалов, энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика.

Статус ЦКП: в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на годы», БелГУ выполнял следующие госконтракты: «Выполнение работ по развитию ЦКП «Центр наноструктурных материалов и нанотехнологий – Центр коллективного пользования научным оборудованием БелГУ» «Обеспечение ЦКП научным оборудованием комплексных исследований наноструктурных объемных материалов и покрытий медицинского и технического назначения» «Проведение поисковых НИР в области разработки технологических основ получения и методов комплексной диагностики керамических и композиционных наноматериалов конструкционного и функционального применений с оптимальным и воспроизводимым комплексом характеристик «состав-структура-свойства» в ЦКП научным оборудованием «Диагностика структуры и свойств наноматериалов» БелГУ» «Развитие ЦКП научным оборудованием комплексных исследований в области разработки и аттестации перспективных керамических и композиционных объемных материалов (наноматериалов) и покрытий конструкционного и функционального назначений» «Обеспечение ЦКП научным оборудованием комплексных исследований в области разработки и аттестации перспективных керамических и композиционных наноматериалов (приоритетные направления развития науки, технологий и техники РФ: индустрия наносистем; энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика)»

Примеры организаций-пользователей научным оборудованием ЦКП - ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей" (г. Санкт-Петербург). - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (г. Саров). - ЦНИИТМАШ (г. Москва). - ОАО «НПО Корпорация «РИФ» (г. Воронеж). - Корпорация ВСМПО-АВИСМА (г. Верхняя Салда). - Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара (г. Москва). - ЗАО "НТ-МДТ" (г. Зеленоград). - ООО «Скиф-М» (г. Белгород). - ОАО «Лебединский ГОК» (г. Старый Оскол, Белгородской области). - ЗАО «Энергомаш» (г. Белгород). - ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов» (г. Пермь). - ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (г. Липецк). - ООО «АИСТ-НТ» (г. Москва). - ОАО «ВЕРОФАРМ» (филиал в г. Белгороде). - И другие.

Обеспечение образовательной деятельности Подготовка специалистов, бакалавров, магистров, кадров высшей квалификации с учетом специфики оборудования и собственных исследований. Организация курсов повышения квалификации по направлению «Анализ структуры и свойств наноматериалов с помощью микроскопических методов исследования» (во исполнение приказа Федерального агентства по образованию РФ от г «О повышении квалификации в 2009 г. научно- педагогических работников государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования, находящихся в ведении ФАО»). В рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» выполнение проекта «Развитие механизмов эффективной интеграции научной и образовательной деятельности при подготовке специалистов в области физического материаловедения на базе ЦКП». Участие в разработке и создании «Сетевой информационно–аналитической системы организации и сопровождения маршрутного обучения при повышении квалификации кадров на базе научно–образовательных структур ННС» в рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на годы». Организация научных стажировок на базе ЦКП в рамках выполнения проекта «Проведение поисковой научно-исследовательской работы в интересах развития высокотехнологичных секторов экономики» (ФЦП «Научные и научно- педагогические кадры инновационной России» на годы). Участие в обучении студентов из Университета Шанхайской организации сотрудничества по направлению «Нанотехнологии».

Организация научных семинаров и конференций Всероссийская школа-семинар «Нанобиотехнологии: проблемы и перспективы» (октябрь 2009 г., Белгородский государственный университет), организованная при поддержке Федерального агентства по образованию в рамках реализации федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 – 2010 годы». Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области индустрии наносистем и материалов» (ноябрь 2009 г., Белгородский государственный университет), проведенная в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на годы. Проведение лабораторных работ в рамках конференций: Растровая электронная микроскопия в исследовании биологических объектов. Электронная микроскопия. Исследование морфологии и элементного состава кальций-фосфатного покрытия на поверхности титанового имплантата. Приготовление несамоподдерживающихся образцов для электронной микроскопии. Общая юстировка просвечивающего электронного микроскопа Jeol JEM Получение изображения микроструктуры порошковых материалов. Получение СЗМ изображения углеродных нанотрубок. Сканирующая зондовая литография.

Метрологическое обеспечение, сертификация, оценка соответствия продукции наноиндустрии Проведение испытаний в аккредитованных лабораториях ЦКП (аттестат аккредитации РОСС RU , зарегистрирован в Едином реестре Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии ) Участие в системе добровольной сертификации продукции наноиндустрии «НАНОСЕРТИФИКА», проводимой ГК «Роснанотех». Разработка и аттестация методик выполнения измерений (МВИ): - ФР МВИ геометрических размеров наночастиц с помощью просвечивающей электронной микроскопии. - ФР МВИ толщины тонких (от 10 нм) покрытий (пленок, слоев) методом растровой электронной микроскопии на поперечных срезах, приготовленных с помощью ионного пучка. - ФР МВИ размера частиц в суспензиях, эмульсиях и аэрозолях в нанометровом и коллоидном диапазонах с использованием эффекта динамического рассеяния света.

Аналитическое оборудование ЦКП Растровый ионно-электронный микроскоп Quanta 200 3D. Растровый ионно-электронный микроскоп Quanta 600. Просвечивающий электронный микроскоп JEM Лаборатория сканирующей зондовой микроскопии NTegra Aura. Рентгеновский дифрактометр ARL XTRA. Универсальный порошковый дифрактометр Ultima IV. Совмещенный ТГА/ДСК/ДТА анализатор SDT Q600. ИК-Фурье спектрометр NICOLET Оптический микроскоп Olympus GX51. Рентгенофлуоресцентный анализатор ARL OptimX. Оптико-эмиссионный спектрометр Foundry Master. Лазерный дифракционный анализатор размера частиц Анализетте 22 Nanotech. Анализатор удельной поверхности и пористости TriStar Ртутный порозиметр AutoPore IV Автоматическая система анализа микротвердости на базе моторизованного микротвердомера DM 8B AUTO. Автоматический прибор для проведения термомеханического анализа с горизонтальным положением образца DIL 402 C (дилатометр).

Испытательное и технологическое оборудование ЦКП Универсальная напольная электромеханическая испытательная машина Instron Напольная сервогидравлическая испытательная машина Instron Универсальная гидравлическая испытательная машина для статических испытаний 300LX-B1-C3-J1C. Высокоскоростная машина для испытаний на усталость при изгибе балки с вращением модели Р.Р. Мура. Прибор для испытания на твердость по микро-Виккерсу 402MVD. Прибор для определения твердости по Роквеллу 600MRD. Прибор для испытания на твердость по Бринеллю 3000BLD. Высокотемпературный трибометр CSM Instruments. Скрэтч-тестер REVETEST. Пресс холодного изостатического прессования EPSI CIP *1000 Y. Вакуумная печь Nabertherm VHT 8/22 GR. Дисковая вибрационная мельница RS20. Проволочно-вырезной станок AQ300L.

Приборная база БелГУ позволяет проводить полный цикл работ от «идеи» до продукции, в том числе и с использованием собственных опытно-производственных участков

Проблемы развития ЦКП 1. Кадровая проблема: современное уникальное научное оборудование требует ОПЫТНЫХ и квалифицированных операторов. Решение: приглашение специалистов, подготовка из числа своих сотрудников (начиная со студента), научные стажировки, курсы повышения квалификации, конференции, самообучение и т.д. Но: ничто не заменит опыт. 2. Содержание оборудования: тенденция: чем лучше оборудование, тем оно дороже, в том числе, и при обслуживании (расходные материалы, комплектующие, послегарантийное обслуживание). Примеры: ежегодное послегарантийное обслуживание РЭМ Quanta 200 3D – 500 тыс. руб. (цены 2011 года), замена печи для дилатометра DIL 402 C – 450 тыс. руб. (цены 2012 года) и т.д. Решение: целевые госконтракты ФЦП по мероприятию 5.2 – основной источник, включение в смету расходов на содержание оборудования по другим госконтрактам и хоздоговорам, оплата из внебюджетных средств вуза.

Проблемы развития ЦКП (продолжение) 3. Чрезмерное участие ЦКП в учебном процессе: научное оборудование не есть учебное (только там, где есть элемент науки), вклад ЦКП в учебную деятельность регламентируется индикаторами госконтракта (дипломные работы), участие ЦКП в учебном процессе часто неэффективно (мало статей), но выгодно факультетам (формальная принадлежность к высокой науке за счет использования хорошего оборудования), часто использование хорошего научного оборудования в учебной работе является чрезмерным условием. Решение: регламентирование доступа к оборудованию ЦКП для факультетов,обоснование необходимости использования оборудования, создание ЦКП учебным оборудованием. 4. Большое количество малых (по стоимости) хоздоговоров с предприятиями: в 2012 году 40 договоров на сумму ~1 млн. руб., предприятия не заключают договора на серьезные НИР, результаты научных исследований не по ГОСТАм или иным сертификационным методикам не интересны предприятиям (хотя имеют научную ценность, например, СЗМ). Решение: рекламная деятельность, разработка и аттестация новых МВИ, установление и развитие долгосрочных связей с предприятиями.

Проблемы развития ЦКП (продолжение) 5. Взаимодействие со структурными подразделениями НИУ «БелГУ»: структурные подразделения выполняют исследования с использованием приборной базы и кадров ЦКП на определенную сумму. Как оплатить расходы ЦКП, ведь и ЦКП и структурные подразделения – один университет (одно юридическое лицо)с одним счетом? Как решается сейчас: оплата счетов на содержание приборов, договоров ГПХ для операторов из контрактов и структурных подразделений. Решение: расширение самостоятельности ЦКП с открытием субсчета в банке (возможно, выполнение заказов за наличный расчет официально через кассу). 6. Наличие аккредитованных лабораторий в ЦКП: история – как одно из условий выполнения первых госконтрактов по мероприятию 5.2 (сейчас не является обязательным условием). Аккредитованная лаборатория не есть научно-исследовательская (больше подходит для завода или специальных сертификационных центров), открытие и содержание требует дополнительных затрат (стандартные образцы, ГОСТы, инспекционный контроль), много бюрократии, экономически нецелесообразно.

Проблемы развития ЦКП (продолжение) 7. Отчеты по госконтрактам: Организация-заказчик исследований и организация-пользователь оборудования ЦКП – одно и то же? Взаимодействие госконтракта по ЦКП (мероприятие 5.2) с госконтрактами по другим ФЦП и научным программам – проблема учета статей, патентов, защит дипломных работ и кандидатских диссертаций. Сложная процедура учета дипломных работ в отчетной документации (помимо выписки с заседания ГАК предоставляется копия дипломной работы объемом ~100 стр., а если дипломных работ 10 и больше? В то же время учет кандидатской диссертации подтверждается только авторефератом (~20 стр.)). Взаимоотношения с монитором – несвоевременная проверка отчетной документации (из-за перегруженности монитора), невозможность учесть замечания монитора на предварительной стадии рассмотрения отчетной документации и согласовать заключение организатора-монитора.

Актуальный вопрос: ЦКП – самостоятельный научно-исследовательский центр или инфраструктурное подразделение, обслуживающее другие научные подразделения? Самостоятельный научно-исследовательский центр: собственные исследования (технологии, образцы, научные результаты), статьи (автор статьи – обязательно исполнитель отчета). Инфраструктурное подразделение: расширение спектра услуг коллективного пользования (закупка оборудования, разработка методик), привлечение организаций- пользователей и т.д. Возможная проблема: оптимальное сочетание функций научно-исследовательского центра и инфраструктурного подразделения

Перспективы развития ЦКП Участие в мероприятиях различных ФЦП, пролонгированных далее 2013 года (в том числе, в рамках развития соответствующих технологических платформ). Участие в работе МИПов, созданных в соответствии с Федеральным законом 217-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты российской Федерации по вопросам создания бюджетными научными и образовательными учреждениями хозяйственных обществ в целях практического применения (внедрения) результатов интеллектуальной деятельности». Участие в выполнении комплексных проектов, выполняемых в рамках постановления Правительства РФ 218 "О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства« (пример - проект «Создание производства биосовместимых композиционных и кальций-содержащих остеопластических и лечебно-профилактических материалов для медицины»; Заказчик - ЗАО «ВладМиВа» (г. Белгород), вуз-партнер – НИУ «БелГУ»).