Физики создают монокристаллы для экстремальных температур космоса и Арктики

Для работ в космическом и арктическом пространствах необходимы материалы, способные выдерживать длительную эксплуатацию в условиях экстремальных температур. Физики Томского госуниверситета работают над созданием уникальных монокристаллов. Новые материалы будут обладать высокой термомеханической и циклической стабильностью функциональных свойств в широком диапазоне температур. 

Проект "Разработка физических основ повышения термомеханической и циклической стабильности сверхэластичности в среднеэнтропийных сплавах CoNiAl(Fe) для применения при экстремально высоких и низких температурах" поддержан грантом Российского научного фонда. 

Ученые лаборатории физики высокопрочных кристаллов Сибирского физико-технического института ТГУ разрабатывают новые четырехкомпонентные среднеэнтропийные монокристаллы CoNiAlFe с уникальными функциональными свойствами и способы повышения их термомеханической и циклической стабильности в широком интервале температур. Практическая значимость проекта заключается в создании экономически доступного и легкого в изготовлении материала. Результаты проекта внесут вклад в стратегию развития и освоения космоса и российского региона Арктики. 

"Наши научные результаты помогут усовершенствовать актюаторы, сенсоры и датчики, демпфирующие устройства на основе сплавов с памятью формы, которые используются в экстремальных температурных режимах космоса и Арктики", рассказывает руководитель проекта, кандидат физико-математических наук ТГУ, старший научный сотрудник лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ Анна Ефтифеева. "Выводы по итогам помогут продлить работу таких приборов при многократных циклах их срабатывания, предсказать их эффективность и работоспособность в условиях экстремально высоких и низких температур. Также мы сформулируем рекомендации по эффективному повышению эксплуатационных свойств ферромагнитных сплавов Гейслера". 

Физики ТГУ впервые проведут исследования влияния химического состава, границ зерен, γ-фазы, микроструктуры, выдержки в аустените/мартенсите на закономерности развития мартенситных превращений и сверхэластичность на основе трех- и четырехкомпонентных среднеэнтропийных ферромагнитных сплавов. 

"Сплавы на основе CoNiAl входят в предметную область моих научных интересов: я автор более 70 работ, из которых 29 вошли в международные базы цитирования Web of Science и Scopus (13 статей – Q1), активно участвую в качестве спикера на международных и всероссийских конференциях", – говорит Анна Ефтифеева. "Сейчас в лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ выполняется 5 проектов РНФ, и я рада, что выиграла конкурс такого масштаба". 

В проекте также участвуют сотрудники лаборатории: младший научный сотрудник Антон Тагильцев; инженер-исследователь Мария Жердева, инженер-исследователь Элеонора Янушоните, инженер-исследователь Илья Фаткуллин (аспиранты); инженер-исследователь (магистрант) Ирина Курлевская; доцент кафедры физики металлов физического факультета Сергей Аникеев. 

Лаборатория физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ под руководством профессора Юрия Чумлякова много лет занимается созданием монокристаллов на основе сплавов железа, никеля, кобальта и никелида титана, обладающих эффектом памяти формы, высокотемпературной сверхэластичностью и эластокалорическим эффектом. Научный коллектив – один из мировых лидеров в этой области. Например, ученые лаборатории первыми в мире получили структуру высокоэнтропийных сплавов, обеспечивающую им особую способность к деформации и восстановлению исходной формы до 15 процентов.

Источник: Пресс-служба ТГУ

.