Аспирант физического факультета Томского госуниверситета Дмитрий Куксгаузен стал обладателем новой стипендии президента РФ для аспирантов и адьюнктов. Вместе с коллегами и под руководством профессора Юрия Чумлякова молодой ученый занимается созданием высокоэнтропийных и высокопрочных монокристаллов сплавов на основе железа. Тема его научной работы – термоупругие мартенситные превращения сплавов при изменении температуры и приложении напряжений (эффект памяти формы и сверхэластичности).
Результаты исследований будут способствовать реализации Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации в области международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики.
Дмитрий Куксгаузен работает в лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ. Коллектив занимается созданием монокристаллов различных сплавов, в которых с помощью определенной термомеханической обработки задают необходимые для применения свойства – высокую прочность и пластичность, высокотемпературные обратимые деформации, широкий интервал проявления обратимости.
Область применения таких сплавов огромная – от медицины (импланты для фиксации и соединения костных тканей, полых органов и их дилатации, производство инструментария) до колес луноходов и марсоходов в аэрокосмической отрасли. Преимущество сплавов на основе железа – это возможность изготовления деталей большого размера за счет недорогих используемых материалов. Кроме того, они проявляют большие обратимые деформации в широком интервале температур от -70°С до +300°С с практически не изменяющимися функциональными свойствами, что удовлетворяет многим техническим приложениям. Это позволяет использовать их, в частности, в авиации, космонавтике и арктических условиях.
Сейчас наша лаборатория занимается созданием этих кристаллов, подготовкой образцов и всесторонним их исследованием. То есть, у нас идет полный цикл от технологического производства до испытания функциональных, механических и микроструктурных свойств данных сплавов. Пока это фундаментальные исследования, направленные на развитие теории термоупругих мартенситных превращений. Но мы будем рады сотрудничеству с инженерами, которые помогут создать промышленные детали из разработанных нами материалов.
- Дмитрий Куксгаузен
Отечественных аналогов такому продукту нет, это уникальная разработка.
Мы единственные в России занимаемся производством таких монокристаллов. Исследования в этой области есть, но все они проводились на поликристаллических образцах. Это означает, что просто берется сплав и отжигается для дальнейшего анализа. У нас же более сложная структура: исследования монокристаллов позволяет лучше понять фундаментальные процессы: как будут меняться свойства материала в зависимости от различных параметров – ориентации кристаллов, способа деформации, термической обработки.
- Дмитрий Куксгаузен
Стипендия присуждена аспиранту ФФ ТГУ по направлению «Повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики».
Добавим, ранее Дмитрий становился победителем регионального конкурса на соискание премии Томской области в сфере образования, науки. А в целом научный коллектив под руководством профессора Юрия Чумлякова – один из мировых лидеров в своей области. Например, ученые лаборатории ТГУ первыми в мире получили структуру высокоэнтропийных сплавов, обеспечивающую им особую способность к деформации и восстановлению исходной формы до 15 процентов.
Для справки. Проект «Разработка физических основ повышения термомеханической и циклической стабильности сверхэластичности в среднеэнтропийных сплавах CoNiAl(Fe) для применения при экстремально высоких и низких температурах», в котором участвует Дмитрий Куксгаузен, поддержан грантом Российского научного фонда.
Фото: ТГУ
Нет комментариев