Создание Центра ферритовых, керамических и композиционных материалов в рамках Научно-исследовательского института прикладного материаловедения АО «Концерн ВКО «Алмаз – Антей» – прямой ответ на поручение Президента Российской Федерации, данное по итогам встречи 6 августа 2025 года с Лауреатом премии для молодых ученых. О том, чем будет заниматься новое подразделение на Обуховском заводе, какие задачи уже решены и почему ферриты называют «рабочими лошадками» современной промышленности, рассказал руководитель Центра К. Мартинсон.
Задача центра – разрабатывать ферритовые, керамические и композиционные материалы и технологии их получения для предприятий Концерна ВКО «Алмаз – Антей» и других высокотехнологичных отраслей. «Если говорить проще, мы должны определить, какой состав и какая технология позволяют получить материал с необходимыми свойствами, а затем подготовить его к применению в конкретном изделии. Для ферритов это, например, сердечники, фазовращатели, фильтры и другие элементы радиоэлектронной аппаратуры», – рассказывает К. Мартинсон.
Работа Центра должна охватывать полный цикл: от синтеза исходных порошков и исследования их структуры до изготовления опытных образцов, испытаний и отработки технологии производства. При этом наша задача не ограничивается лабораторным результатом. Важно обеспечить возможность его последующего внедрения на производственных площадках, в том числе во взаимодействии с АО «Новые технологии и материалы» (входит в состав АО «Концерн ВКО «Алмаз – Антей»).
На этапе создания Центра были выделены три основные технологические задачи. Первая – отработка методов получения ферритовых порошков заданного состава. Вторая – организация комплексного контроля их химического состава, структуры, морфологии и магнитных свойств. Третья –подготовка перехода от порошка к керамическому материалу: подбор режимов обработки, подготовка пресс-порошков и оптимизация спекания для достижения требуемой плотности и однородности свойств.
Направления развития центра
На организационном уровне концепция создания Центра рассмотрена Правлением Концерна ВКО «Алмаз – Антей» и принята к сведению 1 сентября 2025 года. Сейчас уже сформирована программа первоочередных исследований, проводится закупка необходимого оборудования, комплектуется штат, осуществляется деятельность по отработке технологий различных марок ферритов в интересах производственного партнера.
«Стратегически важным считаю развитие ферритовых материалов для высокочастотной и сверхвысокочастотной техники. Здесь приоритетны новые составы, улучшение магнитных и электромагнитных характеристик, а также разработка технологий, которые можно перенести из лаборатории в промышленное производство», – делится К. Мартинсон.
Второе направление – функциональная керамика и композиционные материалы. Программа Центра включает диэлектрическую СВЧ-керамику, низкотемпературную керамику, аддитивные технологии, функциональные покрытия и соединение разнородных материалов, в том числе металла с керамикой и полимера с керамикой.
Объединяющая задача для этих направлений – научно-техническое сопровождение опытного и серийного производства. Центр должен не только предлагать новые материалы, но и помогать адаптировать их под требования конкретных изделий и производственных процессов.
«Рабочие лошадки» современной промышленности
Ферриты – «рабочие лошадки» в производстве. Такое определение отражает широту их применения. Их используют в электронных и радиолокационных устройствах, средствах связи, СВЧ-компонентах, сенсорах и других изделиях. Для материалов, рассматриваемых в программе, важны сочетание магнитных и электромагнитных свойств, низкая коэрцитивная сила, требуемые значения намагниченности и магнитной проницаемости, а также низкие диэлектрические потери.
Исследования ориентированы на то, чтобы установить связь между составом, условиями получения, микроструктурой и функциональными характеристиками ферритов. Исследовательский план предусматривает работу с многокомпонентными литиевыми и никелевыми ферритами. Среди направлений разработки марок отдельно выделены литий-цинк-марганцевые, литий-цинк-титан-марганцевые и цинк-марганцевые ферриты. Отдельное направление – синтез в условиях ограниченного массопереноса с контролем структурных и функциональных параметров материала.
Практическая цель – улучшать характеристики существующих марок и разрабатывать новые составы, пригодные для изготовления керамических изделий и дальнейшего промышленного внедрения.
Перспективные проекты
Наиболее перспективным руководитель Центра считает проект «Разработка и оптимизация составов и технологий синтеза новых марок ферритов», предусмотренный во взаимодействии с АО «Новые технологии и материалы»: «Его сильная сторона – связь исследования состава и структуры материала с задачей последующего освоения технологии на производственной площадке.
Среди ориентиров первого года работы Центра – разработка и апробация лабораторных технологий синтеза для нескольких перспективных марок ферритов, подготовка документации для опытно-конструкторских и опытно-промышленных работ, формирование патентных заявок и обоснований масштабирования. Для меня основной критерий перспективности здесь – возможность получить не только отдельный образец с нужными свойствами, но и технологию, пригодную для дальнейшей производственной отработки».
В программе Центра акцент сделан на разработке материалов и покрытий под конкретные функциональные задачи, а также на создании гибридных конструкций. В частности, предусмотрены работы по теплозащитным и функциональным покрытиям и технологиям сопряжения металла с керамикой и полимера с керамикой. То есть речь идет не только о замене одного материала другим, но и об их совместном применении. Преимущества конкретного решения необходимо оценивать применительно к определенной детали и условиям ее работы.
«Приоритетом на ближайшие три года я бы назвал развитие ферритового направления – от лабораторного синтеза и исследования свойств до подготовки технологий к опытно-промышленному освоению. Такой выбор связан с предусмотренной задачей обеспечения потребностей Концерна ВКО «Алмаз – Антей» в ферритовых керамических изделиях и с возможностью внедрения разработок во взаимодействии с АО «НТМ».
На первом этапе основное внимание должно быть сосредоточено на оснащении лаборатории, отработке составов и режимов получения материалов, проверке повторяемости и оформлении технологической документации. Дальнейшее развитие логично связывать с масштабированием наиболее успешных решений и сопровождением их внедрения», – считает К. Мартинсон.
Премия Президента РФ
«Для меня важно, что признание результатов исследований связано с возможностью дальнейшего развития материаловедческого направления. Создание Центра прямо связано с поручением Президента Российской Федерации, данным по итогам встречи 6 августа 2025 года с лауреатами премии для молодых ученых за 2024 год. На этой встрече была отмечена роль современных материаловедческих исследований в обеспечении технологического суверенитета и конкурентоспособности высокотехнологичной промышленности.
Поэтому основное значение такой поддержки я связываю с возможностью перейти от развития отдельных исследовательских тем к формированию специализированной научно-технологической базы: коллектива, оборудования и устойчивого взаимодействия с производством. Именно возможность сформировать такие условия для дальнейшей работы для меня наиболее важна», ‒ отмечает К. Мартинсон.