06 листопада 2012
Люди здавна прагнули створити з різних металів і сплавів міцні, довготривалого використання вироби - мечі, плуги, предмети побуту. Відтоді минуло кілька тисяч років. З часом із ремесла ця діяльність переросла в науку – матеріалознавство. Але мета і завдання не змінилися – застосувати такі матеріали й технології, щоб виготовлена на їх основі продукція якомога довше і надійніше служила. За останні десятиліття завдяки науковим дослідженням і розробкам у різних галузях промисловості використовуються й новітні сплави, композитні матеріали, кераміка, полімери.
Про такі розробки і технології, їх впровадження у виробництво, міжнародне співробітництво ми попросили розповісти директора Інституту проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України, академіка Національної академії наук України, Заслуженого діяча науки і техніки України Валерія СКОРОХОДА.
– Інститут проблем матеріалознавства засновано майже 60 років тому назад на базі лабораторії спеціальних сплавів Української академії наук, що містилась тоді на території Києво-Печерської Лаври.
Згодом Інститут став провідним центром наукових досліджень, технічних розробок і консалтингу у галузі матеріалознавства і високих технологій металевих, керамічних і композиційних матеріалів. Майже 70% їх ішли на «оборонку», але поряд з цим широко використовувались і у цивільній індустрії: машинобудуванні, енергетиці, сільському господарстві, мікроелектроніці, медицині, інформатиці, авіаційній і побутовій техніці, на транспорті.
Наші фахівці розробили наукові основи прогресивних технологій отримання, обробки і з'єднання матеріалів із заданим комплексом властивостей. Серед них особливе місце посідають технології порошкової металургії. Спочатку випускали 100 тонн металевих порошків у рік, що дуже швидко розходилися. Через те нарощували обсяги виробництва до 15 тис. тонн. Їх використовували і на АвтоВАЗі, бо вони нічим не поступалися шведським. Зважаючи на зростаючі практичні потреби такого продукту у галузях промисловості і ракетно-космічній сфері, Інститут став ініціатором і організатором створення серії цехів і дільниць з виробництва нових порошкових матеріалів, у тому числі найбільшого в Європі Броварського заводу порошкової металургії, що у Київській області.
Деталі, виготовлені методом порошкової металургії, широко застосовуються у вітчизняній економіці. Серед них антифрикційні матеріали на основі заліза, міді та їх сплавів на полімерній основі для використання у вузлах тертя з обмеженим змащуванням або зовсім без нього, що працюють в умовах підвищеного навантаження, високих температур і швидкостей ковзання, вакууму.
Інститут здобув світове визнання як лідер і координатор досліджень і виробництва порошкових і керамічних матеріалів. Наші учені активно співробітничають з науковими центрами і фірмами США, Великобританії, Франції, Німеччини, Польщі, Австрії, Швейцарії, Південної Кореї, Індії, Ізраїлю та інших держав. Продаємо розробки з виробництва ріжучого інструменту, зносо– та корозійностійких покриттів, спеціальних керамічних порошків високої частоти, функціональної і конструкційної кераміки.
НОВІ РОЗРОБКИ І ТЕХНОЛОГІЇ
Завдяки створеним Іваном Францевичем, Віктором Трефіловим та іншими академіками науковим школам – фізико-хімічних основ жаростійкості матеріалів, фізичної хімії неорганічних матеріалів, теорії і технології спікання металевих порошків і волокон, фізичних і структурних основ міцності матеріалів з обмеженою пластичністю – примножуємо попередні здобутки. Й дотепер у нас діють чотири виробничі цехи, що працюють на госпрозрахунку, виконують роботи за договорами.
Зусилля дослідників і розробників зазначених шкіл спрямовуються на створення широкої гами високоякісних матеріалів нового покоління за передовими технологіями виготовлення з них деталей для потреб вітчизняної промисловості. Зокрема, наші фахівці розробили багато способів одержання тонкоплівкових електропровідних і діелектричних матеріалів для використання у мікроелектроніці і сенсорній техніці. Створені також ефективні пасти без вмісту дорогоцінних металів і технології для виробництва схем мікроелектроніки.
Створені ученими сплави і композити призначені для деталей ракетних двигунів, зовнішнього і внутрішнього теплозахисту ракет і космічних кораблів, атомно–енергетичного машинобудування.
Отримуємо чимало замовлень, бо наші роботи не якийсь там ширпотреб, а серйозні розробки. Фінансово виручають у нинішній непростий час договори з Росією, беремо участь у реалізації вітчизняних проектів, у тому числі створенні нанотехнологій.
За останні три роки учені нашого Інституту впровадили у виробництво 14 розробок, у тому числі три сучасні технології. Зокрема, виготовлена промислова партія алмазних бурових коронок, оснащених новим алмазотвердосплавним матеріалом марки АВКМ–2. Впровадили їх на підприємстві «Гідротехнобур» у Хмельницькій області. Крім того, партія таких бурових коронок готова для передачі підприємству «Кіровгеологія», з яким давно підтримуємо ділові стосунки.
Також виготовлено ударостійкі деталі для розмелювання гірських порід із спеціальних тугоплавких сполук і сплавів. Такі деталі передано у науково-виробничий центр «Інвесткон» у м. Буча. Їх використовують також у гірничодобувній промисловості Донецького регіону.
Зробили деталі камери згорання електрореактивних двигунів із щільних ерозійностійких матеріалів, які застосовуються на «Мотор Січ», в аерокосмічній промисловості (КБ «Південне»).
Вперше у країні розробили конструкцію для обігрівального модуля залізничного вагону швидкісного потягу міжрегіонального сполучення з рекордною поверхнею тепловіддачі робочою напругою до 1500 В та унікальними енергозберігаючими характеристиками, завдяки яким енергоспоживання вагону зменшилось з 32 кВт до 14 кВт (у 2,3 рази). Розробка впроваджена на Крюківському вагонобудівному заводі.
Спільно з НВП «Елтехмаш» розробили технологію отримання масивних композиційних конденсатів для використання у комутаційній техніці, зокрема в якості дугогасильних контактів у вакуумних дугогасильних камерах. Технологія виготовлення конденсатів методом високошвидкісного електронно-променевого випаровування впроваджена на Вінницькому НВП «Елтехмаш».
У рамках реалізації науково-технічного проекту – «Керамічні термоміцні та корозійностійкі жарові труби для пальників котлів теплових електростанцій – розробка і організація дослідно – промислового виробництва» – знайдено нові керамічні матеріали, що мають високий опір до високих температур у корозійному середовищі в умовах спалювання низькореакційного вуглецю на теплових електростанціях. Виготовлено дослідно–промисловий зразок жарової труби для випробувань на котлі Придніпровської ТЕС.
Розроблені реле серії РЕУ11, що призначені для сигналізації аварійного стану у ланцюгах постійного і змінного струму, що застосовуються у пристроях автоматики і керування, в тому числі й сейсмостійких, як комплектуючі вироби. Реле серії РЕУ11, РЕУ11А, РЕУ11Б виготовляються Бершадським електротехнічним заводом (Вінницька область).
Нам вдалося удосконалити технологію отримання змінних навісних деталей сільськогосподарської ґрунтообробної техніки (лемешів, лап культиваторів тощо) з використанням комплексних композиційних модифікаторів на рівні кращих зарубіжних зразків. Технологію впроваджено на Малинському дослідно-експериментальному заводі (Житомирської обл.). Адже потреба у лемешах нового зразка становить близько 30 тис. шт. на рік, лап культиваторів – 750 тис. шт., дисків плугів – не менше 500 тис. шт.
У рамках реалізації програми «Ресурс» розроблено технологію нанесення електролітичних покриттів з композиційних матеріалів. Її впровадження дало змогу відновлювати зношені деталі пресового обладнання на ТОВ «Промпласт» (м. Бровари Київської обл.) і підвищити термін їх експлуатації у чотири рази. Також вона застосовується для відновлення деталей з легких сплавів На ДП «Завод 410 ЦА».
Термоемісійні елементи з слаболегованого гексабориду лантану пройшли випробування і застосовуються у прискорювачах електронів циклотронного типу «Мікротрон М» у Київській міській онкологічній лікарні і в установках електропроменевого зварювання Інституту електрозварювання ім. Є.О.Патона.
Виготовлені дослідні зразки і партії шарувато-комбінованих волокнистих композиційних матеріалів на основі вуглецевих і металевих волокон, придатних для використання у вибухозахисних технологіях. Їх застосовують підрозділи Міністерства з надзвичайних ситуацій України, НАЕК «Енергоатом», НАК «Нафтогаз». На стадії впровадження знаходиться розробка на основі гідриду титану з підвищеним вмістом водню, що розглядається як альтернатива матеріалу RX–277 (США) під час використання його у системах захисту від нейтронного випромінювання на Запорізькій АЕС.
Серед актуальних на нинішній час прикладних робіт інноваційного характеру слід виділити біотехнології. Наші фахівці розробили новий неорганічний композиційний біоматеріал, який занесено до Державного реєстру медичних виробів, що може використовуватися на практиці у таких сферах: ортопедії, травматології, стоматології та онкології.
Загалом маємо чимало розробок, які повністю готові до впровадження, але, на жаль, через відсутність фінансових ресурсів у потенційних замовників і хибну орієнтацію багатьох структур на імпорт вони стали «мертвим» капіталом. Ще одна проблема виникла на законодавчому рівні. Якщо раніше від продажу розробок мали право залишати собі до 15% прибутку, то тепер цю норму скасували. Виживайте, як хочете. Не цінується у нас інтелектуальна власність.
Однак, незважаючи на ці та інші проблеми, нам вдається не лише зберегти наукові кадри старшого покоління, а й дати робочі місця для випускників київських вузів, зокрема Політехнічного інституту.
Розмову вів Іван БАБЕНКО
«ДІЛОВИЙ ВІСНИК» № 06(217), 2012
Светлана
Олена