Сессия Научного совета по новым материалам
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2017
|
| Назва видання: | Автоматическая сварка |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148628 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Сессия Научного совета по новым материалам / И.А. Рябцев // Автоматическая сварка. — 2017. — № 7 (765). — С. 60-63. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-148628 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1486282019-02-19T01:27:40Z Сессия Научного совета по новым материалам Рябцев, И.А. Хроника 2017 Article Сессия Научного совета по новым материалам / И.А. Рябцев // Автоматическая сварка. — 2017. — № 7 (765). — С. 60-63. — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148628 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Хроника Хроника |
| spellingShingle |
Хроника Хроника Рябцев, И.А. Сессия Научного совета по новым материалам Автоматическая сварка |
| format |
Article |
| author |
Рябцев, И.А. |
| author_facet |
Рябцев, И.А. |
| author_sort |
Рябцев, И.А. |
| title |
Сессия Научного совета по новым материалам |
| title_short |
Сессия Научного совета по новым материалам |
| title_full |
Сессия Научного совета по новым материалам |
| title_fullStr |
Сессия Научного совета по новым материалам |
| title_full_unstemmed |
Сессия Научного совета по новым материалам |
| title_sort |
сессия научного совета по новым материалам |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2017 |
| topic_facet |
Хроника |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148628 |
| citation_txt |
Сессия Научного совета по новым материалам / И.А. Рябцев // Автоматическая сварка. — 2017. — № 7 (765). — С. 60-63. — рос. |
| series |
Автоматическая сварка |
| work_keys_str_mv |
AT râbcevia sessiânaučnogosovetaponovymmaterialam |
| first_indexed |
2025-07-12T19:49:07Z |
| last_indexed |
2025-07-12T19:49:07Z |
| _version_ |
1837471892864237568 |
| fulltext |
60 ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №7 (765), 2017
РО ИКА
в этом году экспозиция объединила ведущих
российских и зарубежных производителей свароч-
ного оборудования и материалов, которые пред-
ставили новейшие технологии и продемонстри-
ровали их внедрение в сварочное производство на
промышленных предприятиях. свою продукцию
и разработки презентовали более 100 компаний.
традиционно на выставке состоялись премьер-
ные показы сварочных технологий, оборудования
и материалов. главная новинка этого года — раз-
работка нпУ «Утс-интеграция» — серийный са-
моходный агрегат лазерной сварки салс-1, гото-
вый решать производственные задачи в условиях
трассового строительства для предприятий нефте-
газовой отрасли. это уникальная, не имеющая ми-
ровых аналогов технология для сварки труб боль-
шого диаметра на основе волоконных лазеров,
разработана в россии. салс способен обеспечи-
вать ведение строительства магистральных трубо-
проводов как поточно-расчлененным способом,
так и строительство с выполнением сварки всех
слоев стыка на одном посту.
среди новинок также высокотехнологичное
оборудование от ооо «тБК»: машина сварочная
внутренняя автоматическая асмт-1420 («тБК»,
«эсо», санкт- петербург), предназначенная для
автоматической сборки стыка, сварки корневого
прохода в сварочно-монтажном потоке строитель-
ства магистральных трубопроводов. разработка,
производство и сборка машины асмт проводит-
ся силами российского производства.
среди новинок систем неразрушающего кон-
троля – измерительные системы контроля ка-
чества сварных соединений от компании «MT-
Solutions Gmbh».
в этом году экспозиция выставки была су-
щественно расширена за счет Китайской нацио-
нальной экспозиции, организованной партнером
выставки — Китайским машиностроительным
обществом (CMES). высокотехнологичное сва-
рочное оборудование, принадлежности и средства
защиты сварщиков представили 17 компаний.
«сварка/Welding» — ведущий форум передо-
вых сварочных технологий в россии и крупней-
шая отраслевая площадка для конструктивного
диалога власти, бизнеса и научного сообщества
по вопросам развития сварочной индустрии.
Более подробная информация о выставке-кон-
грессе на сайте: www.welding.expoforum.ru
по материалам пресс-релиза
сессия наУЧного совета по новым материалам
16–17 мая 2017 г. в иэс им. е. о. патона нан Укра-
ины (г. Киев) проходила ежегодная 22-я сессия науч-
ного совета по новым материалам при Комитете по
естественным наукам международной ассоциации
академий наук (маан). в заседании сессии приня-
ли участие ученые и специалисты в области матери-
аловедения из Беларуси, грузии и Украины.
16 мая состоялось заседание секции «Кон-
струкционные и функциональные наноматериалы
для медицины».
пленарное заседание сессии (17 мая 2017 г.)
открыл чл.-кор. нан Беларуси Ю. м. плескачев-
ский (институт механики металлополимерных
систем им. в. а. Белого, г. гомель, Беларусь). в
этом году пленарное заседание посвящено компо-
зиционным функциональным материалам. на нем
было представлено 11 докладов по этой теме.
первым на пленарном заседании заслуша-
ли доклад «Композиционные наноструктурные
материалы и электронно-лучевая технология их
получения», подготовленный академиком нан
Украины Б. а. мовчаном (иэс). известно, что
процессы испарения и конденсации различных
веществ в вакууме представляют уникальный
комплекс методов получения новых материалов и
покрытий с микро- и наноразмерной структурой.
особого внимания заслуживает электронно-луче-
вое испарение и конденсация неорганических ве-
ществ в вакууме или процесс EB PVD. в докладе
представлен краткий обзор работ иэс Украины
по исследованию и разработке новых материалов
и технологий их производства.
электронно-лучевое испарение неоргани-
ческих веществ в вакууме позволяет получать
твердые композиционные неорганические веще-
ства; жидкие композиционные вещества (жидкая
органическая матрица с наночастицами метал-
лов); дискретные наноразмерные металлические
покрытия (островковые структуры) на порош-
ках и гранулах неорганических и органических
веществ.
Двухфазные твердые композиты, состоящие из
металла (сплава) с равномерным распределени-
ем наночастиц неорганических веществ, получа-
ют испарением компонентов двумя независимыми
электронно-лучевыми источниками с последую-
щей конденсацией смешанного парового потока
61ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №7 (765), 2017
РО ИКА
на поверхности с температурой Tп, достаточной
для формирования равновесных структур.
Жидкие композиционные вещества получают
электронно-лучевым испарением металлов и по-
следующим осаждением парового потока на по-
верхность жидкой органики. испарение осущест-
вляют с помощью испарителей реакторного типа,
формирующих паровой поток заданной простран-
ственной ориентации. основные требования к
жидкостям – совместимость с вакуумом (низкая
упругость пара) и отсутствие химически актив-
ных центров (атомов, ионов, свободных радика-
лов и др.), образующих с вводимыми атомами но-
вые структуры.
электронно-лучевое оборудование, разрабо-
танное и изготовленное в гп «международный
центр электронно-лучевых технологий иэс им.
е. о. патона нанУ» обеспечивает реализацию
всех рассмотренных технологических вариантов
получения композиционных наноструктурных ма-
териалов и покрытий.
Чл.-кор. нан Беларуси Ю. м. плескачевский
представил на сессии доклад «системный анализ
физико-химических процессов в наполненных по-
лимерных композитах». основная часть доклада
посвящена современному состоянию и перспек-
тивам применения полимеров и композитов на
их основе в XXI веке. К полимерам относятся:
традиционные массового потребления, получен-
ные по новым технологиям на усовершенствован-
ных каталитических системах; конструкционные;
для здравоохранения; полимерные диэлектри-
ки и проводники для электроники; проводящие
металлополимеры; для фотоники; полимерные
светоиспускающие диоды; термостабильные и
атмосферостойкие полимеры; биополимеры; не-
органические; функциональные и модификаторы;
«умные».
также достаточно широки области применения
полимерных композитов: активная поверхность
гражданской и военной техники; «умные» рыбо-
ловные сети; адаптивные паруса и корпуса судов;
самоклеящиеся материалы; воспроизводство тка-
ней, сосудов и органов человека; искусственные
мускулы, кожа, хрящ, кости; разлагающиеся поли-
меры для инъекций; «умные» мембраны и филь-
тры; пары трения, не подверженные износу; веге-
тативно синхронные удобрения; избирательно и
программно действующие лекарства.
Доклад «самосмазывающиеся композиции ме-
талл — нанокристаллический нитрид бора» пред-
ставил д-р техн. наук л. с. Чхартишвили (имм
им. Фердинанда тавадзе, г. тбилиси, грузия). в
докладе предложен метод получения самосмазы-
вающихся металлических композиций на основе
латуни и железа. в качестве модификатора трения
использовали гексагональный нитрид бора h-BN.
оптимальное количество модификатора трения
составляет приблизительно 1 мас. %. Для получе-
ния композитного сплава латунь + 1 мас. % h-BN
плакированный химическим методом нанокри-
сталлический h-BN непосредственно вводили в
расплавленную латунь (матрицу).
размеры и морфология продуктов изнашивания
показывают, что модификатор трения изменяет ме-
ханизм изнашивания и значительно снижает его ин-
тенсивность, о чем свидетельствует изменение мор-
фологии и линейных размеров частиц изнашивания
при «катастрофической» нагрузке (225 н).
академик нан Украины с. а. Фирстов (ипм
им. и. н. Францевича нан Украины, г. Киев) вы-
ступил на сессии с докладом «высокоэнтропий-
ные сплавы как основа для создания новых ком-
позитов». в высокоэнтропийных сплавах нет
элемента, который мог бы служить его основой,
поэтому нельзя сказать: сплав на основе тако-
го-то элемента. в качестве примера можно приве-
сти сплавы Ti15Zr15V15Cr15Ni10Cu10Fe10Sn5Si5 или
Cr20Mo20V20Ta10Ti10Ni10Nb8Si2.
изготавливают высокоэнтропийные сплавы с
применением литейных технологий, закалки из
расплава, механического легирования, осаждения
пленок. высокоэнтропийные сплавы используют
в композиционных материалах в качестве матри-
цы, в виде высокоэнтропийных термостабильных
покрытий, радиационностойких материалов из
малоактивируемых элементов, керамических вы-
сокоэнтропийных материалов — нитридов, карби-
дов, оксидов.
на основе высокоэнтропийных сплавов могут
быть созданы новые поколения твердых сплавов,
легких сталей и чугунов за счет использования
новых матриц с более низким удельным весом.
перспективна разработка новых жаропрочных ма-
териалов для температур эксплуатации 600…700,
1000…1150 ос и др. с удельными характеристи-
ками выше, чем у традиционных жаропрочных
материалов.
«Формирование структуры композиционных
алмазосодержащих материалов при интенсивном
электроспекании» — тема доклада чл.-кор. нан
Украины а. л. майстренко (институт сверхтвер-
дых материалов им. в. н. Бакуля нан Украины,
г. Киев). в исм была разработана технология
горячего прессования композиционных алмазо-
содержащих материалов (Кам) в графитовых
прессформах. в процессе исследований установ-
лены следующие недостатки Кам: недостаточная
прочность композита; разупрочнение алмазов в
результате термического воздействия (растрески-
вание, графитизация); отсутствие адгезии по гра-
ницам взаимодействия алмаз–связка.
62 ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №7 (765), 2017
РО ИКА
Для обеспечения адгезии по границам взаимодей-
ствия алмаз–связка предложено взамен алмазных ис-
пользовать алмазно-твердосплавные гранулы, так-
же для повышения качества Кам — интенсивное
электроспекание при давлении 180 мпа. сравнение
удельных энергозатрат и продолжительности про-
цессов спекания Кам различными технологически-
ми способами показало значительное преимущество
технологии изготовления Кам способом интенсив-
ного электроспекания при повышенном давлении.
Доклад «электрические, теплофизические и
механические свойства полимерных композитов,
определяемые топологией проводящей фазы» был
представил д-р физ.-мат. наук е. п. мамуней (ин-
ститут химии высокомолекулярных соединений
нан Украины, г. Киев). электропроводящие по-
лимерные композиты (эпК) представляют собой
двухфазные неупорядоченные системы, состоя-
щие из полимера-изолятора и проводящего напол-
нителя. используются следующие типы проводя-
щих наполнителей: дисперсные металлы; графит,
сажа; углеродные нанотрубки или графеновые
нанопластинки; углеродные и металлические во-
локна; металлизированные полимер-минеральные
частицы; проводящая керамика; полимеры с соб-
ственной проводимостью. основное требование
к проводящей фазе — высокая проводимость при
минимальном содержании наполнителя. тополо-
гия проводящей фазы должна обеспечивать кон-
такт частиц друг с другом при их минимальном
содержании в композите.
Доклад «разработка композиционных углерод-
ных наноматериалов для электродов термоэмис-
сионных преобразователей тепловой и солнечной
энергии в электрическую» представил д-р физ.-
мат. наук м. м. нищенко (институт металлофи-
зики им г. в. Курдюмова нан Украины, г. Киев).
термоэмиссионный преобразователь (тэп) — это
тепловая машина, рабочим телом в которой явля-
ется «электронный газ» (электроны «испаряются»
с эмиттера–нагревателя и «конденсируются» на
коллекторе–холодильнике. тэп состоит из двух
электродов — катода (эмиттера) и анода (коллек-
тора) из тугоплавких металлов (W, Mo, Re), раз-
деленных вакуумным промежутком. тэп основан
на двух физических явлениях — термоэлектрон-
ной эмиссии и контактной разности потенциалов
(Крп) между электродами. наиболее эффективно
тэп работает в дуговом режиме при ионизации
атомов цезия.
Для определения эмиссионно-адсорбционных
характеристик электродов высокотемпературных
тэп (до 3300 К) в институте металлофизики раз-
работан сверхвысоковакуумный технологический
и измерительный комплекс.
с использованием этого комплекса были ис-
следованы электронные свойства ряда наномате-
риалов: углеродных нанотрубок (Унт); графена,
окисленного графена с Унт, их композитов с ме-
таллами (Cu, Al), полупроводниками и полимера-
ми. в результате исследований установлено, что
наиболее эффективными эмиттерами электронов
оказались Унт.
главный недостаток высокотемпературных
тэп — высокие рабочие температуры. Для при-
менения тэп в солнечной энергетике необходимо
снизить рабочие температуры с 2000 до 1000 К,
стоимость, увеличить ресурс эксплуатации.
Доклад коллектива авторов из Физико-техно-
логического института металлов и сплавов нан
Украины, национального университета биоресур-
сов и природопользования Украины и тохоку уни-
верситета (г. сендай, япония) «Композиционные
наномодификаторы» представил на сессии канд.
техн. наук р. а. сергиенко (Фтимс нан Укра-
ины, г. Киев). под наномодифицированием пони-
мают процесс, при котором в металлы и сплавы
добавляют частицы размером менее 100 нм. Для
успешного модифицирования наночастицы долж-
ны иметь следующие свойства: близкие параме-
тры кристаллических решеток наночастиц и спла-
ва, который кристаллизуется; размер наночастиц
должен соответствовать размерам критических
зародышей (< 100 нм), а их количество при вве-
дении в расплав должно быть достаточным для
получения мелкодисперсной структуры в отливке;
наночастицы — нерастворимые или малораство-
римые в матричном расплаве; энтальпия образо-
вания модифицирующих наночастиц должна пре-
вышать энтальпию образования расплава.
во Фтимс разработана технология получения
порошков наномодификаторов газовым распыле-
нием для модифицирования сплавов на основе
черных и цветных металлов. опытно-промышлен-
ная проверка показала, что замена традиционного
модификатора K2ZrF6 на разработанный нанораз-
мерный позволяет увеличить на 10…15 % механи-
ческие характеристики сплавов, уменьшить брак
и выделение вредных веществ при выплавке.
«Композиционные градиентные термобарьер-
ные покрытия» – тема доклада канд. техн. наук
К. Ю. яковчука (гп «международный центр элек-
тронно-лучевых технологий иэс им. е. о. пато-
на нанУ»). традиционно термобарьерное по-
крытие состоит из внешнего керамического слоя
ZrO2–Y2O3
толщиной 125…250 мкм, который оса-
ждается на предварительно нанесенный на по-
верхность жаропрочного сплава (перо лопатки)
металлический жаростойкий связующий слой на
основе алюминидов или сплава Me–Cr–Al–Y.
63ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №7 (765), 2017
РО ИКА
Достоинства промежуточного слоя на основе
NiAl – высокая жаростойкость, низкая плотность,
незначительное различие в термических коэффи-
циентах линейного расширения с жаропрочными
сплавами. легирование слоя NiAl иттрием, гаф-
нием или диспрозием позволяет в 8...14 раз повы-
сить термоциклическую долговечность компози-
ционных термобарьерных покрытий, получаемых
электронно-лучевым испарением и конденсацией
в вакууме. наиболее высокой термоциклической
долговечностью обладают композиционные тер-
мобарьерные покрытия NiAlDy/ZrO2–8%Y2O3 с
градиентным распределением диспрозия в слое
NiAl. Установлено, что вводимый диспрозий вы-
деляется внутри и по границам зерен NiAl в виде
частиц фаз типа NixAlyDyz размером от 5 нм до
20 мкм, а также в слое окалины AL2O3 на грани-
це раздела металл–керамика в виде соединения
DyAlO3.
позитивный эффект от легирования диспро-
зием обеспечивается за счет: уменьшения разме-
ра зерна NiAl в 4...5 раз; повышения термической
стабильности связующего слоя NiAl за счет за-
медления диффузионных процессов на 25...30 %;
повышения адгезии слоя окалины Al2O3 на грани-
це раздела металл-керамика за счет прорастания
частиц на основе оксида диспрозия внутрь слоя
NiAl.
Чл.-кор. нанУ и намнУ и. с. Чекман (на-
циональный медицинский университет им. Бого-
мольца, г. Киев) выступил на сессии с докладом
«нанонаука: медико-биологичные основы». на-
номатериалы занимают промежуточное положе-
ние между отдельными атомами, молекулами и
макроструктурами и имеют уникальные физиче-
ские, химические, физико-химические, биологи-
ческие, фармакологические свойства благодаря
малому размеру, химическому составу, структу-
ре, большой площади поверхности и форме. из-
учение наноразмерных материалов показало, что
такие структуры имеют много новых свойств, ко-
торые не характерны для таких же материалов
других размеров. при исследовании уникальных
свойств наноматериалов следует учитывать их
размер, форму, методы получения и множество
других параметров.
анализ результатов собственных исследова-
ний и данные мировой литературы относитель-
но теоретических и практических основ нанона-
уки позволили автору доклада предположить, что
при переходе от макроразмеров к наноразмерам
происходят изменения корпускулярно-волновых
свойств наноразмерных частиц.
исследование физико-химических, фармако-
логических, токсикологических, биохимических,
биофизических свойств, а также механизмов вза-
имодействия наночастиц с биологическими объ-
ектами (клетками макро- и микроорганизмов) и
их молекулярными составляющими поможет не
только выяснить их позитивное или негативное
влияние на физиологические и биохимические
процессы и окружающую среду, но и будет спо-
собствовать поиску среди них эффективных и без-
опасных протекторов функциональной активно-
сти клеток и органов.
Доклад коллектива авторов из института про-
блем криобиологии и криомедицины нан Укра-
ины и института сцинтиляционных материалов
нан Украины «сравнительный анализ влияния
наночастиц GdYVO4:Eu
3+ на функциональную ак-
тивность опухоль-индуцирующих и нормальных
стволовых клеток» представил академик нан
Украины а. м. гольцев (институт проблем кри-
обиологии и криомедицины нан Украины, г.
харьков). в настоящее время онкологические за-
болевания занимают второе место после сердеч-
но-сосудистых по смертности населения в мире.
выяснение механизмов инициации и роста злока-
чественных новообразований, поиск путей инак-
тивации этих процессов является сверхзадачей
современной фундаментальной и прикладной
онкологии.
методами люминесцентной микроскопии и
спектрофотометрии установлена различная спо-
собность синтезированных наночастиц сфериче-
ской и веретеноподобной форм взаимодействовать
с опухоль-индуцирующими и гемопоэтическими
стволовыми клетками (гсК). Установлено, что
наночастицы, проявляющие максимальную инги-
бирующую активность в отношении опухоль-ин-
дуцирующих клеток, в значительно меньшей сте-
пени инактивировали функцию гсК.
Участники сессии имели возможность в ходе
дискуссии обменяться мнениями о представлен-
ных докладах, состоянии работ в области разра-
ботки новых материалов в своих странах, оценить
работу научного совета по новым материалам,
высказать пожелания по ее улучшению. проводи-
мые ежегодно сессии научного совета по новым
материалам маан позволяют сохранять и разви-
вать творческие связи между учеными различных
стран, способствуют интенсификации информа-
ционного обмена между ними.
следующее заседание научного совета по но-
вым материалам запланировано провести в мае
2018 г. предварительная тематика сессии «Компо-
зиционные материалы».
и. а. рябцев, д-р техн. наук
|