​Сотрудники СФТИ ТГУ при поддержке РНФ проводят исследования предела функциональных возможностей никелида титана – самого популярного материала с памятью формы.

Ученые анализируют поведение сплава в условиях высокой температуры и повышенной нагрузки, а также создают новые режимы термообработки для улучшения функциональных свойств. Результаты испытаний позволят найти дополнительные варианты применения никелида титана при изготовлении устройств для космических аппаратов, в авиастроении и автомобильной промышленности и многих других областях.

– Современная промышленность постоянно развивается, поэтому перед инженерами и исследователями встают все более сложные технические задачи, – говорит руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ Екатерина Тимофеева. – Никелид титана является самым востребованным материалом с памятью формы, но несмотря на его широкое практическое применение, потенциал этого материала до сих пор не исчерпан.

Одна из значимых особенностей никелида титана – его высокая совместимость с биологическими тканями человека, поэтому сплав широко используется для изготовления имплантов. Наряду с этим из материала с памятью формы производят устройства автоматического открывания-закрывания клапанов; приводы, совершающие механическую работу под воздействием тепла; устройства для гашения или предотвращения колебаний, возникающих в машинах, приборах, системах или сооружениях при их работе и другие.

Чтобы полностью раскрыть эксплуатационные возможности никелида титана, необходимо выяснить, насколько стабильны будут свойства сплава в экстремальных условиях – это высокие температуры выше +100°С и высокие напряжения выше 1000 МПа.

В ходе исследований физики будут экспериментально моделировать условия эксплуатации устройств из никелида титана, анализировать структурные и функциональные изменения материала. К примеру, чтобы измерить величину обратимой (восстановленной) деформации, детали из этого сплава будут предварительно оставлять под нагрузкой при повышенной температуре в течение некоторого времени Создание таких состояний позволит выяснить их влияние на функциональные свойства материала с памятью формы.

Новые данные ученые представляют на международных конференциях. Наряду с исследователями на таких мероприятиях присутствуют представители крупных промышленных компаний, поскольку научные результаты – это основа для создания новых продуктов и технологий.

Так, в середине июня доклад по результатам проекта РНФ по анализу возможностей никелида титана (идентификатор № 18-19-00298) был представлен на IV Европейском симпозиуме по материалам с эффектом памяти формы (17-19 июня, Киль, Германия), и выступление аспиранта физического факультета Антона Тагильцева было признано лучшим. В мае ученые лаборатории физики высокопрочных кристаллов представили свои результаты на Международном симпозиуме «Перспективные материалы и технологии» (Брест, Беларусь).

Лаборатория физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ (руководитель – профессор физического факультета Юрий Чумляков) является одним из лидеров по созданию монокристаллов, которые служат основой для новых материалов, обладающих эффектом памяти формы, повышенной прочностью и износостойкостью.

Основные направления исследований касаются разработки монокристаллов с термоупругими мартенситными превращениями и создания на их основе нанокомпозитов, свойствами и структурой которых можно управлять. Ученые лаборатории реализуют совместные проекты с коллегами из США, Германии, Испании, Венгрии, Китая и Японии.

Похожие новости

  • 21/06/2019

    Томские ученые создали новый сплав с памятью формы, который превзошел никелид титана

    ​Ученые лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ в рамках совместного гранта РНФ и Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) разработали новый сплав с памятью формы. По функциональным характеристикам он превосходит никелид титана – лидера среди материалов, способных восстанавливать свою форму при нагреве после высоких внешних нагрузок.
    1374
  • 07/04/2021

    Материал для ускорителей и противопожарные датчики для закрытых помещений разработают ученые ТПУ

    Три научные группы Томского политехнического университета выиграли гранты Российского научного фонда (РНФ). При поддержке фонда коллективы разработают новый метод получения покрытия для резонаторов ускорителей заряженных частиц, исследуют процессы горения в замкнутых помещениях и ответят на вопрос: как на планете сформировались месторождения морских железняков.
    409
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    2210
  • 31/07/2019

    Ученые создали первые отечественные синие светодиоды для дисплеев

    ​Физики Томского государственного университета (ТГУ) на основе дешевых материалов создали синие органические светоизлучающие диоды (OLED - organic light emitting diode), которые необходимы для создания дисплеев телефонов и телевизоров.
    701
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    883
  • 26/03/2021

    ТГУ представил на совещании «Аэронет» разработки для сверхлегких ракет

    В Томском государственном университете проходит рабочее совещание Национальной технологической инициативы «Аэронет», посвященное ракетным топливам для ракет-носителей сверхлегкого класса и уникальным материаловедческим решениям для космического машиностроения.
    479
  • 19/11/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: «умные» удобрения, ферритовая керамика и наносеребро

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за октябрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 57, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 7,246.
    936
  • 04/09/2019

    Цитируемые ученые ТПУ: катализаторы из золота и оболочки для ТВЭЛов

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за летний период. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 75, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,405 (Green Chemistry, Q1).
    1802
  • 07/04/2021

    Три научных группы Томского политехнического университета выиграли гранты на поддержку своих проектов

    ​​Научная группа, которой руководит кандидат физико-математических наук Алексей Шевелев, трудится над созданием более дешевых и эффективных резонаторов, которые применяются в ускорителях частиц, в том числе, Большом адронном коллайдере.
    382
  • 19/02/2021

    Данные учёных ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом

    Учёные лаборатории нейробиологии ТГУ в ходе серии экспериментов, проведённых с использованием модели ишемического инсульта у крыс, получили новые данные о процессах, которые происходят в очаге поражения головного мозга.
    309