Магний, снова магний и титан

Шесть молодых исследователей Тольяттинского государственного университета (ТГУ) стали победителями конкурса по предоставлению в 2022 году денежных выплат молодым учёным и конструкторам, работающим в Самарской области.

В этом году на рассмотрение экспертов поступило 177 заявок от соискателей денежных выплат из 18 вузов, научных организаций и ведущих промышленных предприятий, расположенных в Самарской области. Победителями конкурса признаны 100 заявителей, шесть из них из Тольяттинского государственного университета.

Пять проектов напрямую связаны с разработкой магниевых сплавов. В программе развития ТГУ до 2030 года, с которой вуз вошёл в число победителей программы государственной поддержки вузов «Приоритет-2030», магниевая тематика является одной из ключевых. Работы по этой тематике ведутся университетом в рамках научно-образовательного центра мирового уровня «Инженерия будущего» по направлению «Новые материалы». Для успешной реализации магниевых проектов ТГУ инициировал и создал консорциум «Новые технологии для магниевых сплавов», который включает Соликамский металлургический комбинат, два научно-исследовательских института РАН и медицинские вузы.

Старший научный сотрудник научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ Евгений Мерсон и младший научный сотрудник НИИПТ ТГУ Павел Мягких разрабатывают биорезорбируемые магниевые сплавы, обладающие повышенной стойкостью к коррозии. Регулировать скорость этой коррозии должны металлические биосовместимые покрытия, которым посвящён проект инженера НИИПТ ТГУ младшего научного сотрудника Алёны Денисовой. Младший научный сотрудник Виталий Полуянов формирует комплекс мер по предотвращению коррозионного растрескивания магниевых сплавов. Аспирант и научный сотрудник НИИПТ ТГУ Алиса Полунина с помощью микродугового оксидирования работает над повышением износостойкости и коррозионной стойкости магниевых сплавов технического и биомедицинского назначения.

– Наши коллеги всё чаще называют XXI век магниевым веком, потому что активно разрабатываются новые магниевые сплавы – очень лёгкие и одновременно прочные, – говорит Алиса Полунина. – Однако они по-прежнему остаются мягкими и не могут работать на износ, а также сильно и быстро «ржавеют» в неблагоприятных условиях. Поэтому наша задача и суть проекта – научиться создавать на поверхности магниевых сплавов защитные керамические «покрытия», чтобы материал не «ржавел» и мог работать на износ. Это очень важно для ряда авиационных и аэрокосмических задач, где на счету каждый грамм. А ещё это крайне важно для медицины: специальные (биорезорбируемые) магниевые сплавы нужны при лечении переломов, стентировании и других задачах. Важно, чтобы такие сплавы растворялись в организме человека с определённой скоростью – сначала помогли, а потом растворились – и их не приходилось извлекать в ходе операции, как, например, титановые сплавы. Наши «покрытия», надеюсь, помогут в управлении скоростью растворения и остеосинтеза для таких задач.

Алиса Полунина планирует использовать средства гранта для закупки некоторых специфических материалов, реактивов и электрохимических принадлежностей, которые крайне сложно приобрести.

Похожие планы на выделяемые средства и у Юрия Хохлова, заведующего лабораторией кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы» института машиностроения ТГУ, который стал победителем конкурса уже в пятый раз. Он планирует запастись ниобием и цирконием, чтобы заниматься исследованием влияния легирования алитированных покрытий на жаростойкость титана.  

– Мы не так давно занимаемся алитированием титана, но результат проекта приведёт к получению нового покрытия, повышающего в первую очередь жаростойкость титана. Это позволит заменить на рынке дорогостоящие титановые сплавы и стальные детали в конструкциях, использующихся в авиационно-космической, автомобильной, оборонной промышленности и эксплуатирующихся при высоких температурах. Например, стальные лопатки компрессора газотурбинных двигателей, где выигрыш по массе может составить до 15–20 %, – поясняет Юрий Хохлов.

Каждый победитель получит единовременную выплату в размере 120 тысяч рублей.

– Хотелось бы выразить благодарность правительству Самарской области за регулярное проведение таких конкурсов и поддержку, оказываемую молодым учёным нашего региона, – отметил старший научный сотрудник НИИПТ ТГУ Евгений Мерсон.