СКИФ создает станцию «Инженерное материаловедение»
0
6
Разработчики и будущие пользователи станции второй очереди Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») «Инженерное материаловедение» рассказали о ее возможностях представителям промышленности в ходе круглого стола «Синхротронный источник СКИФ: научные основы совершенствования технологий металлообработки и сварки» на выставке «Машэкспо Сибирь».
Концепция станции разработана сотрудниками ЦКП «СКИФ», Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ), Балтийского федерального университета имени И. Канта, Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПБГМТУ).
Исследовательские группы и промышленные предприятия, заинтересованные в создании станции, уже занимаются разработкой измерительных методик, что позволит получать научные результаты непосредственно после запуска станции. Свое намерение проводить исследования на станции уже выразили крупные производители горнодобывающей техники, авиадвигателей, космических аппаратов и энергетических реакторов.
«Станция "Инженерное материаловедение" является очень интересной с точки зрения применения для предприятий, занимающихся металлообработкой и другими машиностроительными технологиями. В последние несколько лет мы вели активную работу для привлечения пользователей. Уже есть весьма заинтересованные организации, которые сформулировали свои задачи и даже прислали некоторые наработки. Например, Уральский федеральный университет, Санкт-Петербургский госуниверситет, НИЯУ «МИФИ». Мы обсудили задачи и возможности с потенциальными изготовителями оборудования станции. При подготовке проекта мы учитывали геополитическую ситуацию и предусмотрели решения, полностью реализуемые в текущих условиях. По нашим оценкам, создание станции займет 18-24 месяца от момента получения финансирования», – рассказал профессор кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ НЭТИ, руководитель проекта «Научные станции НГТУ в ЦКП «СКИФ» программы «Приоритет-2030» д. т. н. Иван Батаев.
Свойства материалов определяются их структурой, которая, в свою очередь, формируется на различных этапах производства. Новая станция позволит получить информацию о структуре материала и построить на основе этих данных аналитические модели, определить, какие модификации внести для получения необходимых свойств. Это дает возможность «тонкой настройки» свойств материалов для решения конкретных инженерных задач. Эксперименты на станции позволят также исследовать поведение материалов во время различных технологических процессов, таких как сварка, литье, клепка, термическая обработка и воздействие высокого давления, подбирать оптимальные параметры для аддитивного производства материалов (3Д-печати) и контролировать трещинообразование и усталостные деформации конструкций. Эти задачи актуальны для строительства, авиа- и машиностроения, энергетики и горнодобывающей промышленности.
Исследования на станции также могут проводиться в интересах ядерной и космической промышленности, где материалы подвергаются радиационному повреждению. В настоящий момент важной задачей являются увеличение эффективности и продление срока службы ядерных реакторов и создание материалов для новых реакторов большей мощности при повышенном уровне их безопасности.
Еще одно важное направление исследований – создание материалов для медицины. «Например, есть класс специальных титановых сплавов для костных имплантов, у которых специально уменьшают модуль упругости для того, чтобы приблизить его к модулю упругости кости. Это нужно для того, чтобы титановый элемент был по своим характеристикам близок к кости, чтобы конструкция функционировала гармонично. Кроме того, такие материалы должны быть нетоксичными и биосовместимыми», – добавил научный сотрудник ЦКП «СКИФ» и НГТУ НЭТИ к.ф.-м. н. Глеб Довженко.