123
Наука Новости

Ученые Томского госуниверситета сделают «умные» материалы долговечнее

Сотрудники лаборатории физики высокопробных кристаллов Томского государственного университета (ТГУ) исследуют механизмы деградации и повышения циклической стабильности функциональных свойств новых «умных» материалов (smart materials) с магнитным эффектом памяти формы. Для этих исследования ученые получили грант Российского научного фонда (РНФ), сообщает пресс-служба вуза.

Одним из способов улучшить свойства, по мнению ученых, может быть использование такого эффекта, как старение сплава (выдержка при определенной температуре), говорится в сообщении.

«Уже десять лет в нашей лаборатории активно ведутся исследования монокристаллов ферромагнитных сплавов с термоупругими мартенситными превращениями, – рассказала руководитель проекта доктор физико-математических наук Елена Панченко. – Они имеют уникальную способность испытывать гигантские неупругие обратимые деформации (изменение размеров тела) до 10 процентов как под действием механических напряжений в широком интервале температур вплоть до 400°С, так и магнитного поля».

В НИЯУ «МИФИ» создали резиноподобный сплав с эффектом памяти формы

Одним из основных факторов, которые не позволяют многократно использовать эти материалы  в различных датчиках и устройствах для гашения колебаний, является низкая циклическая стабильность их функциональных свойств. И в рамках проекта ученые будут изучать стабильность обратимых деформаций данных материалов при циклических внешних воздействиях.

«При увеличении количества циклических нагрузок может наблюдаться функциональная деградация материала, при которой, во-первых, изменяется обратимая деформация, то есть образец полностью не восстанавливает свою форму, во-вторых, он может начать увеличиваться или уменьшаться при других напряжениях, температурах. Наша задача – исследовать механизмы деградации и создать материалы с такими свойствами, которые будут обеспечивать работу на протяжении долгого времени», — пояснила Панченко.

В Томском университете создают технологию упрочнения сплавов для авиации и космоса

При использовании такого эффекта, как старение сплава, выделяются наноразмерные частицы, которые увеличивают прочностные свойства и циклическую стабильность кристаллов. Обычно старение проводят в высокотемпературной (аустенитной) фазе. В проекте предложено применить старение под нагрузкой в низкотемпературной (мартенситной) фазе. До сих пор считалось, что эффекты стабилизации мартенсита при старении негативно влияют на устойчивость функциональных свойств данных материалов к циклическим нагрузкам.

«Однако в прошлом году появилась статья наших партнеров из Германии, где они показали, что такой способ может быть достаточно эффективным для создания ферромагнитных материалов с заданными свойствами. И мы в рамках своего проекта хотим разработать методики и опробовать новый метод управления функциональными свойствами, основанный на старении под нагрузкой в мартенситном состоянии», – добавила Панченко.

Об авторе

Валерия Щеголевская

Валерия Щеголевская

Главный редактор Russian IT World