CC BY
44
УДК: 620:539
ОБЪЕМНЫЕ НАНОСТРУКТУРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
(К 20-ЛЕТИЮ ИНСТИТУТА ФИЗИКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ УФИМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АВИАЦИОННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА)
© Д.В. Гундеров,
доктор физико-математических наук, ведущий научный специалист*, эл. почта: dimagun@mail.ru
© Г.И. Рааб,
доктор технических наук, ведущий научный сотрудник* эл. почта: giraab@mail.ru
© Н.А. Решетникова,
ведущий переводчик, руководитель отдела международных отношений и развития* эл. почта: nare@mail.rb.ru
© И.П. Семенова,
доктор технических наук, ведущий научный сотрудник*, эл. почта: semenova-ip@mail.ru
© Р.К. Исдамгадиев,
доктор физико-математических наук, профессор*,
эл. почта: saturn@mail.rb.ru
© Н.Г. Зарипов,
доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой*, эл. почта: nzaripov@mail.ru
В последние два десятилетия в мире активно развивается научно-инновационное направление «Разработка и исследование объемных наноструктурных металлов и сплавов, полученных методами интенсивной пластической деформации», предложенное уфимскими учеными. Этот подход основан на измельчении методами интенсивной пластической деформации зерен до наноразмеров (100-200 нм) в объемных металлических заготовках. Заготовки материалов, обработанные методами интенсивной пластической деформации, обладают уникальными физическими и механическими свойствами, а их большие геометрические размеры позволяют использовать полученные на-номатериалы как конструкционные материалы нового поколения для деталей и изделий. В связи с этим получение объемных заготовок наноструктурных металлов и сплавов с помощью методов интенсивной пластической деформации становится одним из наиболее перспективных направлений в области физического материаловедения и технологий обработки материалов. Именно пионерские работы уфимских ученых под руководством Р.З. Валиева в начале 1990-х годов показали, что интенсивная пластическая деформация может приводить к измельчению зерна до наноразмеров и является перспективным путем достижения повышенных свойств материалов, что представляет непосредственный фундаментальный и практический интерес. В 1995 г. в Уфимском государственном авиационном техническом университете (УГАТУ) на базе проблемной лаборатории и научно-исследовательского отдела СКТБ «Тантал» под руководством Р.З. Валиева был создан Научно-исследовательский институт физики перспективных материалов (ИФПМ) под руководством профессора Р.З. Валиева для развития тематики наноструктурных материалов. Таким образом, в 2015 г. институт празднует свой 20-летний юбилей. Некоторым аспектам истории развития материаловедения в РБ, научным основам наноструктури-рования металлов методами интенсивной пластической деформации, примерам коммерциализации разработок и достижениям НИИ ИФПМ УГАТУ и посвящена данная статья.
Ключевые слова: интенсивная пластическая деформация, наноструктурные металлы и сплавы, механические свойства, функциональные свойства, Институт физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного университета
© D.V. Gunderov1, G.I. Raab2, N.A. Reshetnikova3, I.P. Semenova4, R.K. Islamgaliev5, I.G. Zaripov6
BULK NANOSTRUCTURED MATERIALS
(ON THE TWENTIETH ANNIVERSARY OF THE INSTITUTE OF PHYSICS OF ADVANCED MATERIALS, UFA STATE AVIATION TECHNICAL UNIVERSITY)
12,3,45,6Institute of Physics of Advanced Materials, In the last two decades, the research and innovation area
Ufa State Aviation University, "Development and study of bulk nanostructured (NS) metals and alloys
12 ulitsa Karla Marksa produced by severe plastic deformation (SPD)", proposed by the Ufa
* Институт физики перспективных материалов; Уфимский государственный авиационный технический университет; ул. К.Маркса, 12; 450000, г. Уфа, Российская Федерация.
450000, Ufa, Russian Federation, scientists, has been actively developing in the world. This approach
e-mail: dimagun@mail.m is based on grain refinement down to the nano-range (100-200 nm)
through SPD processing in bulk metallic billets. The billets of SPD-processed materials have unique physical and mechanical properties, and their large dimensions allow for the use of the produced nanomaterials as new-generation structural materials for parts and products. In this connection, the fabrication of bulk billets of nanostructured metals and alloys by SPD processing is becoming one of the most promising areas in the field of physical materials science and metals processing technology. It was precisely the pioneering works of the Ufa scientists performed in the early 1990's under the guidance of Professor Ruslan Z. Valiev that demonstrated that severe plastic deformation can produce grain refinement down to the nano-range and represents a promising way to achieve the enhanced properties of materials, which is of immediate fundamental and practical interest. In 1995 the Institute of Physics of Advanced Materials (IPAM) was established as a research institute within the Ufa State Aviation Technical University on the basis of a fundamental research laboratory and the research department of the Special Design Engineering Bureau Tantal. The institute, headed by Prof. Ruslan Z. Valiev, was founded with a view to develop the research area of nanostructured materials. And thus in 2015 the Institute celebrates its 20-year anniversary. This paper deals with some aspects in the history of development of materials science in the Republic
Key words: severe plastic deformation, nanostructured metals and alloys, mechanical properties, functional properties, Institute of Physics of Advanced Materials, Ufa State Aviation Technical University
В последние два десятилетия в мире активно развивается научно-инновационное направление «Разработка и исследование объемных наноструктурных (НС) металлов и сплавов, полученных методами интенсивной пластической деформации (ИПД)», предложенное уфимскими учеными. Этот подход основан на измельчении методами ИПД зерен до наноразмеров (100—200 нм) в объемных металлических заготовках. Заготовки материалов, обработанные методами ИПД, обладают уникальными физическими и механическими свойствами, а их большие геометрические размеры позволяют использовать полученные наноматериалы как конструкционные материалы нового поколения для деталей и изделий. В связи с этим получение объемных заготовок наноструктурных металлов и сплавов с помощью методов ИПД становится одним из наиболее перспективных направлений в области физического материаловедения и технологий обработки материалов [1; 2].
Исторический обзор. Созданию направления «объемные НС материалы, полученные методами ИПД» предшествовало большое
число работ российских и зарубежных ученых — физиков, материаловедов, технологов. Следует отметить, в частности, работы ученых из Екатеринбурга по деформации металлов кручением под высоким давлением [3], работы В.В. Рыбина по фрагментации структуры при больших деформациях [4]. Ранее Бриджманом и Сегалом были предложены, соответственно, схемы кручения под высоким давлением
[5] и равноканального углового прессования
[6], которые были развиты позднее и использованы как метод интенсивной пластической деформации. Однако именно пионерские работы уфимских ученых под руководством Р.З. Валиева в начале 1990-х гг. [7—9] показали, что ИПД может приводить к измельчению зерна до наноразмеров и является перспективным путем достижения повышенных свойств материалов, что представляет непосредственный фундаментальный и практический интерес. С середины 1990-х годов все большее и большее число коллективов в России и мире стали работать по тематике «наноструктурные материалов, полученные ИПД». В настоящие время в данном направлении работают десят-
ки и даже сотни научных коллективов и институтов. Правительства США, Японии, Германии, Франции и других стран финансируют крупные национальные проекты в данной области. Регулярно — каждые 3 года — в различных городах мира проводятся международные конференции «NanoSPD» с участием сотен ученых со всего мира. К настоящему времени статья Р.З. Валиева, Р.К. Исламгалиева, И.В. Александрова, опубликованная в 2000 г. в журнале «Прогресс в материаловедении» (Progress in Materials Science) [10] и посвященная принципам наноструктурирования материалов методами ИПД, имеет количество ссылок более 3000 и является наиболее цитируемой научной статьей в отечественном и международном материаловедении (www.scopus. com). Таким образом, можно утверждать, что зародившееся в Уфе научное направление «объемные наноструктурные материалы, полученные ИПД» теперь приобрело широкое международное признание.
Создание и развитие научного направления по исследованию и получению объемных наноструктурных материалов в Уфе неразрывно связаны с историей уфимской школы материаловедения в целом. Толчком к развитию этой школы послужило начало систематических научных исследований природы сверхпластической деформации метал-
лов и сплавов на кафедре общей технологии и металловедения Уфимского авиационного института (УАИ) под руководством доктора технических наук О.А. Кайбышева в 1970-х годах. Благодаря его активным действиям в 1976 г. при УАИ была организована Отраслевая проблемная лаборатория «Сверхпластичность», а в 1980 г. создано СКТБ «Тантал», нацеленные как на научные исследования в области материаловедения, так и на прикладные разработки. Важным этапом и результатом этой деятельности явилось создание в
1986 г. Института проблем сверхпластичности металлов АН СССР (ИПСМ АН СССР), научной базой которого стали специалисты и выпускники УАИ. В ИПСМ развиваются различные аспекты материаловедения металлов. C 1970-х и 1980-х гг. на кафедре материаловедения, в СКТБ «Тантал» и ИПСМ АН СССР стали работать многие специалисты, которые затем участвовали в становлении и развитии направления получения и исследования на-ноструктурированных металлов и сплавов.
О.А. Кайбышевым и Р.З. Валиевым в
1987 г. было зарегистрировано единственное в республике научное открытие СССР за № 339 «Явление образования в поликристаллах неравновесных границ зерен при поглощении ими решеточных дислокаций». В конце 1980-х годов Р.З. Валиевым со-
Коллектив ИФПМ. 2015 г.
вместно с коллегами были выполнены первые работы, посвященные тематике ультрамелкозернистых (УМЗ) и наноструктурных материалов, полученных методами интенсивной пластической деформации [7—9]. В развитие этой тематики внесли весомый вклад Г.А. Салищев, Ф.З. Утяшев, А.А. Назаров, Г.И. Рааб, В.В. Столяров, Р.Р. Мулю-ков, В.В. Астанин, Н.Г. Зарипов, И.В. Александров, Р.К. Исламгалиев, Н.А. Красиль-ников, А.В. Корзников, Г.Ф. Корзникова, Х.Я. Мулюков, А.П. Жиляев, М.В. Маркушев, Д.В. Гундеров, Р.О. Кайбышев, защитившие докторские диссертации по различным аспектам наноструктурированных материалов.
В УГАТУ на базе проблемной лаборатории и научно-исследовательского отдела СКТБ «Тантал» 4 апреля 1995 г. был создан Научно-исследовательский институт физики перспективных материалов (ИФПМ) под руководством профессора Р.З. Валиева для развития тематики наноструктурных материалов. Таким образом, в 2015 г. институт празднует свой 20-летний юбилей. Среди первых ключевых сотрудников ИФПМ: В.В. Столяров, И.В. Александров, Р.К. Исламгалиев, Х.Ш. Са-лимгареев, Д.В. Гундеров, Г.И. Рааб, И.П. Семенова, Н.Ш.Якупова, Н.Ф. Юнусова, Н.А. Ени-кеев, М.Ю. Мурашкин.
За 20 лет ИФПМ превратился в мощный научно-исследовательский коллектив, объединенный идеей создания наноструктурных металлов и сплавов. В настоящее время институт насчитывает более 60 сотрудников, среди которых 1 заслуженный деятель науки России и Республики Башкортостан, 6 докторов и 11 кандидатов наук, более 10 аспирантов и соискателей. Сотрудники ИФПМ проводят научные исследования в областях, связанных с развитием новых подходов к формированию объемных наноструктурных состояний в различных металлических материалах, установлением закономерностей эволюции микроструктуры, созданием и совершенствованием
методов интенсивной пластической деформации, повышением механических и функциональных свойств широкого спектра металлов и сплавов, коммерциализацией разработок.
Научные основы наноструктурирования металлов. Интерес к наноструктурным материалам определяется тем, что за счет малого размера зерна они обладают уникальной прочностью, износостойкостью, повышенными магнитными свойствами и т.д. Первые нанокристаллические материалы получил в начале 1980-х гг. профессор Г. Гляйтер (Германия), используя методы газовой атомиза-ции с последующей консолидацией [11]. Этот подход, основанный на консолидации малых нанометрических частиц (порошинок) в объемный образец, получил название «снизу-вверх». Однако таким образом было возможно получение лишь малых образцов со значительной остаточной пористостью, поэтому они обладали малой пластичностью и часто были даже хрупкими.
Р.З. Валиев с коллегами предложил использовать другой подход — «сверху-вниз», основанный на измельчении зерен до на-норазмеров (100—200 нм) в объемных заготовках методами ИПД. Интенсивная пластическая деформация включает методы деформационно-термической обработки с применением специальных схем деформирования в условиях высоких приложенных давлений, которые позволяют достигать больших степеней деформации (е>3—4) при относительно низких гомологических температурах (Т/Тпл <0,4), с целью измельчения зеренной структуры в массивных образцах и заготовках до ультрамелкозернистого и наноструктурно-го состояния с размером зерен менее 1 мкм, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен [1; 2].
Наиболее известными методами ИПД, активно развиваемые и в УГАТУ, являются кручение под высоким давлением (другое название — интенсивная деформация кручением
Рис. Установки и схемы методов интенсивной пластической деформации, развиваемые в ИФПМ УГАТУ: а, б - установка в УГАТУ и схема кручения под высоким давлением; в - схема РКУП; г - установка РКУП-Конформ в УГАТУ и схема процесса
под высоким давлением, ИПДК) (рис. а—б), который позволяет получать малые дисковые образцы для научных исследований, а также метод равноканального углового прессования (РКУП) для получения большеразмерных образцов (рис. в). Отметим, что в УГАТУ есть уникальный опыт и оснастки для проведения РКУП сложнодеформируемых материалов (стали, титановые сплавы, вольфрам и т.д.) и были получены образцы уникально больших размеров (0 60 мм и длиной до 400 мм).
В последнее десятилетие в ИФПМ УГАТУ развит также перспективный метод равнока-нального углового прессования — Конформ (РКУП-К) (рис. г), позволяющий получать длинномерные прутки наноструктурных (НС) металлов. Метод РКУП-К имеет высокую производительность и большие перспективы промышленного применения.
Важнейшим свойством полученных ИПД наноструктурных материалов является их уникальная прочность (более чем вдвое выше крупнозернистых аналогов) и при этом удовлетворительная пластичность (в отличие от металлов, сильно наклепанных традиционными деформационными обработками — про-
каткой, волочением, которые при достижении высокой прочности разрушаются хрупко).
Важным явлением, впервые обнаруженным в наноструктурных ИПД материалах, явилась высокоскоростная и низкотемпературная сверхпластичность [1; 7]. Было установлено, что формирование ультрамелкозернистой структуры в металлических материалах ведет к смещению температурно-скоростного интервала проявления сверхпластических свойств в область более низких температур и высоких скоростей деформации за счет активизации зернограничного проскальзывания, обусловленного большой площадью границ зерен.
Еще одним важным свойством материалов, предназначенных для конструкционных применений, является предел выносливости, который определяет ресурс работы изделий в условиях циклических нагрузок. На примере титана и магниевых сплавов было продемонстрировано, что формирование ультрамелкозернистых структур способствует значительному повышению предела выносливости по сравнению с крупнозернистыми аналогами [12].
Полученные ИПД наноструктурные сплавы имеют также большие перспективы
как электропроводники повышенной прочности и электропроводности (см. ниже), материалы для накопления водорода, магнитные материалы, материалы для микромеханических систем (ММС) и т.д. [1; 13].
Коммерциализация разработок. Практическая реализация разработок научного коллектива ИФПМ УГАТУ началась в 2005 г., когда образцами из наноструктурного титана заинтересовались специалисты из Чехии и США. С учетом повышенных прочностных свойств наноструктурного титана и его специфических биологических возможностей в Чехии была разработана новая конструкция дентального имплантата. Новый имплантат обладал рядом преимуществ по сравнению с прежде выпускавшимися изделиями. При равных прочностных характеристиках с существующими моделями диаметр новинки составил всего 2,5 мм против 3,2 мм у выпускаемых сегодня имплантатов для аналогичных целей, что открывало новые возможности в детской травматологии и челюстно-лицевой хирургии. В ходе проведенных медико-биологических исследований было выявлено еще одно преимущество наноструктурного титана: при его применении число клеток биологических тканей через контрольное время обнаруживается
больше, чем при использовании традиционного металла, что указывает на его повышенную способность и остеинтеграцию [14]. В итоге повышается скорость приживления имплантата, а, значит, сокращается срок послеоперационной реабилитации.
В 2007 г. в г. Уфе была организована StartUp-компания ООО «НаноМеТ» — первое в мире опытно-промышленное производство объемных наноструктурных материалов, оснащенное уникальным оборудованием, разработанным коллективом ИФПМ УГАТУ. С 2009 г. ООО «НаноМеТ» поставляет прутки-полуфабрикаты наноструктурного титана для медицинского применения в Чехию и США. В то же время, в кооперации продолжаются исследования различных аспектов, обеспечивающих свойства наноструктурного титана [15].
Области применения нанотитана и его сплавов не ограничиваются медициной. Они могут найти применение в машиностроении, авиации, спорте, энергетике. Активно проводятся исследования, направленные на получение и использование наноструктурных материалов для авиационных двигателей нового поколения, а также при изготовлении деталей сложной конфигурации в условиях сверхпластичности. Так, научно-исследовательские
Производственная площадка ООО «НаноМеТ». 2014 г.
А) Б)
А) Лопатка для авиационного двигателя из наноструктурного титанового сплава, изготовленная совместно с ОАО УМПО. г. Уфа, 2012 г. Б) Дентальные имплантаты фирмы ООО «Конмет» (Россия) из НС титана (УГАТУ, ООО «НаноМеТ»)
работы показали, что использование разработанных методов ИПД при обработке титанового сплава — материала лопаток газотурбинных двигателей для авиации и энергетики — приводит к повышению прочности с 1000 до 1500 МПа. Из полученного полуфабриката наноструктурного титанового сплава совместно со специалистами ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение» (УМПО) были изготовлены лопатки газотур-
формирование наноструктурного состояния методами ИПД позволяет значительно повысить одновременно их прочность (до 30%) и электропроводность (на 5—8%), поскольку границы зерен и дисперсные частицы старения эффективно увеличивают прочность, а электросопротивление снижается вследствие формирования более «чистой» от примесей матрицы [17]. Такой подход перспективен для создания электропроводников нового поко-
бинного двигателя, которые при испытаниях ления. В настоящее время ведутся работы по
показали повышенный на 15—20% предел усталости. Также важно, что создание в материале регламентированной наноструктуры обеспечивает изотермическую штамповку заготовок изделий при более низких температурах, что позволяет применить для штампового инструмента более дешевые материалы [16]. Указанные технические и экономические преимущества обеспечивают повышение эксплуатационных характеристик изделий из наноструктурного титанового сплава и приводят к снижению технологических затрат на их производство.
Не меньшие перспективы у разработок коллектива ученых ИФПМ для нанострук-турных медных и алюминиевых сплавов, перспективных для энергетики. Исследователями ИФПМ было установлено, что при нано-структурировании методами ИПД алюминиевых и медных сплавов электротехнического назначения, кроме роста их прочности за счет измельчения зерен, наблюдается существенное повышение электропроводности. Таким образом, в медных и алюминиевых сплавах
внедрению результатов этих исследовании и совместно с крупными российскими компаниями осуществляется разработка промышленной технологии производства нанострук-турных алюминиевых сплавов.
Сотрудничество с российскими и зарубежными научными организациями, конференции. В УГАТУ осуществляется комплексный подход к изучению наноматериалов: их создание, формообразование изделий, нанесение функциональных покрытий и т.д. Работа сотрудников ИФПМ тесно связана с деятельностью других научно-исследовательских подразделений УГАТУ, таких как кафедры нанотехно-логий, физики, сопротивления материалов, материаловедения и физики металлов, технологии машиностроения, химии, Центр коллективного пользования «Нанотех», ИНТЦ «Искра», а также республиканских организаций: ИПСМ РАН, Института физики молекул и кристаллов и Института механики имени Р.Р. Мавлютова УНЦ РАН, Башкирского государственного университета и др.
Слева направо: Е.А. Левашов (директор Научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», г. Москва), Р.З. Валиев (директор ИФПМ УГАТУ, г. Уфа), С.А. Никулин (зав. кафедрой металловедения и физики прочности НИТУ МИСиС, г. Москва). 2009 г.
По инициативе ученых УГАТУ создана российская сеть академических институтов РАН и образовательных учреждений Министерства образования и науки РФ, занимающихся проблемами получения и исследований объемных наноматериалов. Кроме УГАТУ, в нее вошли Московский институт стали и сплавов (Технологический университет), Институт металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова (г. Москва), Институт физики металлов УрО РАН (г. Екатеринбург), Институт проблем прочности и материаловедения СО РАН (г. Томск), Белгородский государственный университет, Институт машиноведения имени А.А. Благонравова РАН и его Нижегородский филиал и др. С данными организациями идет активное научное и техническое сотрудничество. Осуществляется взаимодействие по тематике ИПД и объемных наноматериалов с докторами наук: Ю.Р. Колобовым, Г.А. Салищевым, Р.О. Кай-бышевым, А.А. Назаровым, В.Н. Перевезен-цевым, Е.А Левашовым, С.В. Добаткиным, М.В. Чукиным, А.И. Коршуновым, А.Ю. Виноградовым, Г.Р. Клевцовым, А.И. Лотко-
вым, Б.Б. Страумалом, А.А. Поповым, чл.-корр. РАН М.И. Алымовым, чл.-корр. РАН В.В. Рыбиным и др.
Работы ученых УГАТУ в области ИПД получили широкое международное признание. Данной тематикой еще в 1989 г. заинтересовался известный специалист профессор Т. Лэнгдон (Великобритания, США), который совершил несколько приездов в Уфу и затем стал развивать исследования по данной тематике за рубежом в кооперации с Р.З. Валиевым и другими уфимскими специалистами. Позднее Т. Лэнгдон и Р.З. Валиев стали членами организованного ими Международного комитета по объемным наноструктурным материалам. Специалисты ИФПМ УГАТУ поддерживают научные связи с учеными Германии (Институт нанотехнологий, г. Карлсруэ, Мюн-стерский университет и др.), Франции (Руан-ский университет, г. Руан), Австрии (Венский университет), Японии (университет г. Киото), США (Лос-Аламосская национальная лаборатория, Университет Южной Калифорнии, Университет Северной Каролины и др.), Венгрии (Этвосский университет, г. Будапешт,
Члены Международного комитета по объемным наноструктурным материалам (слева направо): М. Захетбауер (Австрия), Р.З. Валиев (Россия), Т. Лэнгдон (Великобритания), Ю. Жу (США), Ю. Эстрин (Австралия), З. Хорита (Япония)
Университет науки и технологии, г. Будапешт), Польши (Институт металлургии и материаловедения им. А. Крупковского Польской АН, г. Краков), Китая (Нанкинский университет науки и техники, Технический университет провинции Цзянсу) и др.
Активное международное научное сотрудничество способствует реализации взаимных визитов преподавателей для чтения лекций и стажировок аспирантов как в УГАТУ, так и в зарубежных научных центрах (ФРГ, Франция, Австрия, Польша, Венгрия и т.д.), занимающихся проблемами объемных нано-структурных материалов.
С 2007 г. коллектив ИФПМ организует на регулярной основе Международный симпозиум «Объемные наноструктурные материалы: от науки к инновациям». В работе симпозиума принимают участие свыше 250 человек более чем из 25 стран мира. В 2009 и 2011 гг. симпозиумы проводились при поддержке Правительства РБ в рамках Конгресса нано-технологий, что позволило более широкому кругу участников познакомиться с проблемами объемных наноматериалов, полученных методами ИПД.
Необходимо отметить, что многостороннюю поддержку деятельности ИФПМ
УГАТУ оказывает Академия наук Республики Башкортостан, с организационным и финансовым участием которой проводились, в частности, указанные выше симпозиумы и конгрессы по нанотехнологиям. Перспективные инновационные для РБ и РФ инновационные разработки коллектива финансировались также в рамках организованных и курируемых АН РБ проектов ГНТП.
Достижения, планы и перспективы развития. Научные достижения ученых УГАТУ стали фундаментом для реализации инновационной образовательной программы по подготовке научных кадров и специалистов в области наноматериалов и нанотехнологий на созданной в 2006 г. кафедре нанотехно-логий. Реализация такой подготовки требует использования результатов самых последних достижений, полученных в рамках проводимых научных исследований. В процессе обучения студенты работают рядом с аспирантами, докторантами УГАТУ. Таким образом, в УГАТУ происходит становление научно-образовательного комплекса в области на-нотехнологий и наноматериалов, который может позволить успешно реализовать инновационную научную и образовательную программу весьма актуального направления.
Результаты успешной деятельности ИФПМ привели его руководителя В результате победы Р.З. Валиева в весьма престижном открытом конкурсе мегагрантов Мин-обрнауки РФ. В настоящее время в Санкт-Петербургском государственном университете под его руководством создана лаборатория «Механика перспективных массивных нано-материалов для инновационных инженерных приложений». В ней проводятся междисциплинарные фундаментальные и прикладные исследования на стыке механики наномате-риалов, материаловедения наноструктур и наноинженерии. В настоящее время коллективы лаборатории и института тесно сотрудничают при разработке ряда совместных проектов.
Отметим, что ИФПМ УГАТУ со дня основания находится на полностью хозрасчетном финансировании — за счет выигранных на конкурсах проектов и грантов российских и зарубежных научных фондов и даже прямых договоров с индустриальными заказчиками.
Институт подошел к 20-летнему юбилею с целым рядом признанных достижений. Его научный руководитель Р.З. Валиев — лауреат премии имени А. Гумбольдта (Германия), за-
ЛИТЕРАТУРА
1. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. М.: Академкнига, 2007. 398 с.
2. Valiev R.Z. Nanomaterial advantage // Nature. 2002, vol. 419, pp. 887-889.
3. Смирнова Н.А., Левит В.И., Пилюгин В.П., Кузнецов Р.И., Давыдова Л.С., Сазонова В.А. Эволюция структуры ГЦК монокристаллов при больших пластических деформациях. ФММ, 1986. Т. 61. С. 1170-1177.
4. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия, 1986. 224 с.
5. Bridgman PW. Studies in large scale plastic flow and fracture. New York: McGraw-Hill, 1952. 937 p.
6. Сегал В.М., Резников В.И., Дробышев-ский А.Е., Копылов В.И. Пластическая обработка ме-
служенный деятель науки РФ и РБ, член Европейской академии наук, член-корреспондент АН РБ. Его работы получили международное признание и широко цитируются в научной литературе, он обладатель диплома Scopus Award Russia как победитель в номинации «Самый высокорейтинговый российский автор на международном уровне» (2011).
Созданная на базе ИФПМ УГАТУ научная школа «Физика и технология конструкционных наноструктурных металлов и сплавов» под руководством Р.З. Валиева неоднократно признавалась Министерством образования и науки РФ ведущей научной школой России и отмечена грантами Федерального агентства по науке и инновациям совместно с Советом по грантам при Президенте РФ.
Коллективом опубликовано в сумме около 2 000 статей, 13 монографий, 8 обзоров, получены десятки патентов, организовано и проведено в Уфе несколько масштабных международных конференций. В августе 2015 г. состоялась следующая конференция BNM-2015, приуроченная к юбилею ИФПМ УГАТУ. Таким образом, тернистый путь развития науки, путь к новым достижениям продолжается.
таллов простым сдвигом // Известия АН СССР. Металлы. 1981. № 1. С.115-123.
7. Валиев Р.З., Кайбышев О.А., Кузнецов Р.И., Мусалимов Р.Ш., Ценев Н.К. Низкотемпературная сверхпластичность металлов // ДАН СССР. 1988. Т. 301. № 4. С. 864-866.
8. Валиев Р.З., Корзников А.В., Мулюков Р.Р. Структура и свойства металлических материалов с субмикрокристаллической структурой // ФММ. 1992. Т. 2. № 6. С. 70-86.
9. Valiev R.Z., Krasilnikov N.A., Tsenev N.K. Plastic deformation of alloys with submicro-grained structure // Mater. Sci. Eng. A 1991, vol. 137, pp. 35-40.
10. Valiev R.Z., Islamgaliev R.K., Alexandrov I.V. Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation // Prog. Mat. Sci. 2000, vol. 45, no. 2, pp. 103-189.
pects for commercialization]. Rossiyskie nanotekhnolo-gii - Russian Nanotechnologies, 2008, vol. 3, no. 9-10, pp. 106-115 (In Russian).
15. Mishnaevsky L.Jr., Levashov E., Valiev R.Z., Segurado J., Sabirov I., Enikeev N., Prokoshkin S., Solov'yov A.V., Korotitskiy A., Gutmanas E., Gotman I., Rabkin E., Psakh'e S., Dluhos L., Seefeldt M., Smolin A. Nanostructured titanium-based materials for medical implants: Modeling and development, Mater Sci Eng R, 2014, vol. 81, pp. 1-19.
16. Semenova I.P., Raab G.I., Polyakova V.V., Iz-mailova N.F., Pavlinich S.P., Valiev R.Z. Ultrafine-grained Ti-6Al-4V alloy used for production of complex-shaped articles with enhanced service properties. Rev. Adv. Mater. Sci., 2012, vol. 31, pp. 179-184.
17. Murashkin M.Yu., Sabirov I., Kazykhanov V.U., Bobruk E.V., Dubravina A.A., Valiev R.Z. Enhanced mechanical properties and electrical conductivity in ultra-fine-grained Al alloy processed via ECAP-PC. J Mater Sci, 2013, vol. 48, pp. 4501-4509.
ВЫШЛА КНИГА
Хасанов И.Ю.
Современные технологии и технические средства защиты природных комплексов от отрицательного воздействия при добыче и транспортировке нефти. - Уфа: Гилем, Башк. энцикл., 2015. - 256 с.
Рассмотрены возможные отрицательные факторы влияния на природную среду в виде загрязнений воздуха, воды, болот и почвы при добыче и транспортировке нефти.
В настоящее время объекты добычи и транспортировки нефти характеризуются старением оборудования при возрастающем объеме добычи нефти. При этом, естественно, увеличивается число аварийных случаев и вынужденных ремонтных работ, сопровождающихся загрязнением окружающей среды, утечками нефти и другими отходами производства при добыче и транспортировке нефти.
Автор в работе анализирует состояние дел в этой области и систематизирует свои многочисленные разработки о защите окружающей среды при добыче и транспортировке нефти.
Книга предназначена для специалистов в области добычи и транспортировки нефти и поможет в защите окружающей среды от загрязнения при возникновении критических ситуаций.
