События / Мероприятия 23 Марта 2016 года
Данная новость была прочитана 2890 раз

В Институте передовых производственных технологий (ИППТ) СПбПУ Петра Великого прошла открытая лекция ведущего ученого в России и мире в области физического металловедения и объемных наноструктурных материалов д. ф.-м. н. Р.З. Валиева

18 марта 2016 года в Институте передовых производственных технологий (ИППТ) СПбПУ Петра Великого прошла лекция доктора физико-математических наук, профессора Р.З. Валиева «Объемные наноструктурные материалы с уникальными свойствами для инновационных применений».

Профессор Р.З. Валиев - ведущий ученый в России и мире в области физического металловедения и объемных наноструктурных материалов. Работы Р.З. Валиева внесли  определяющий вклад в создание научных основ наноструктурирования металлов и сплавов, используя интенсивные пластические деформации (ИПД - большие деформации в условиях высоких приложенных давлений), открытие неравновесных границ зерен в поли- и нанокристаллических материалах и развитие моделей их описания.

 

В начале своей лекции в Институте передовых производственых технологий СПбПУ Р.З. Валиев кратко представил класификацию наноматериалов по размерности структурных элементов: наночастицы, наноструктурные покрытия, нанослои и объемные наноструктурные материалы (ОНМ). В случае с ОНМ речь идет о достаточно больших, объемных заготовках материала (как правило, металла), наноструктурированных внутри. 

Далее профессор Р.З. Валиев подробно рассказал о методах, которые позволяют получить наноструктурные материалы из различных металлов и сплавов.

Отметим, что именно Р.З. Валиев с сотрудниками являются пионерами в области создания объемных наноструктурных металлических материалов, - они первыми продемонстрировали, что обработка материалов методами ИПД (такими как равноканально-угловое прессование и кручение под высоким давлением) приводит к исключительному измельчению зерен, открывая потенциал для достижения уникальных свойств. При этом характеристики материала в значительной мере определяются так называемыми границами зерен, объемная доля которых увеличивается вместе с уменьшением зерна. 

Наноструктурные металлы и сплавы часто демонстрируют очень высокую прочность, но ограниченную пластичность, и даже могут быть хрупкими, что препятствует их применению в качестве конструкционных материалов. В своей лекции Р.З. Валиев рассказал о "парадоксе прочности и пластичности" – когда применение зернограничной (ЗГ) инженерии, т.е. создание преимущественно высокоугловых границ зерен с неравновесной, деформированной структурой или формирование ЗГ сегрегаций и выделений, позволяет наблюдать уникальное сочетание многофункциональных свойств: таких как повышенные прочность, пластичность, усталостная выносливость, а также многофункциональное поведение, при котором материалы демонстрируют повышенные функциональные (электрические, магнитные, коррозионные, и т.д.) и механические свойства.

В докладе были рассмотрены примеры применения зернограничной инженерии для улучшения свойств ряда коммерческих сплавов на основе алюминия, титана и сталей.

На сегодня более эффективным для измельчения зерен считается метод кручения под высоким давлением, но, как правило, его можно использовать только применительно к маленьким образцам. В то же время, метод равноканально-углового прессования (РКУП) и его разновидность – непрерывный процесс РКУП-Конформ – предназначены для получения длинномерных прутков. Докладчик отметил, что ИПД методы находятся в процессе перехода от лабораторных исследований к промышленным технологиям.

Была представлена информация об изделиях, созданных из наноструктурных материалов. Так, в Чехии выпускают стоматологические наноимплантаты из чистого титана. Как правило, в зубопротезировании используются более прочные сплавы на основе титана, но они обладают худшей биосовместимостью; благодаря созданию наноструктур удалось повысить прочность материала в несколько раз.

Также изготовлены детали для авиадвигателя, но, как уточнил Р.З. Валиев, пока это опытные образцы, которые при испытании показали очень хорошие свойства.

Лекция профессора Р.З. Валиева одинаково заинтересовала как студентов, так и сотрудников Cанкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. После выступления ученый ответил на множество вопросов, также в живой дискуссии обсуждались перспективы развития промышленного производства наноструктурированных материалов в России.

Справка

Руслан Зуфарович Валиев — российский ученый-физик, специалист в области физического металловедения и объемных наноструктурных материалов.  Р.З. Валиев впервые в мире обнаружил, исследовал и довел до целого ряда инновационных разработок принципы создания наноструктурных состояний в объемных металлических материалах, позволяющие на качественно новом уровне изменять свойства конструкционных и функциональных металлов и сплавов разного химического состава.
Автор более 700 статей, 13 монографий и книг, более 50 авторских свидетельств и патентов на изобретения, научного открытия в СССР (№339 «Явление образования в поликристаллах неравновесных границ зерен при поглощении ими решеточных дислокаций», 1987 г.). 
Статья Р.З. Валиева с сотрудниками, посвященная принципам наноструктурирования металлов методами интенсивных пластические деформаций, опубликованная в журнале "Достижения материаловедения" ("Progress in Materials Science") в 2000 г.,  является ведущим текстом в области физического металловедения и объемных наноструктурных материалов.

Р.З. Валиев — один из наиболее цитируемых российских физиков, входит в первую десятку наиболее цитируемых ученых мира в области современного материаловедения. По данным Web of Science, представленным на сайте «Корпус экспертов», суммарное цитирование его работ превышает 34000, индекс Хирша = 85.

Заслуженный деятель науки Российской Федерации и Республики Башкортостан, член Совета по науке при Минобрнауки (с 2013). Член Европейской академии наук, член Совета по науке при Минобрнауки РФ, лауреат премии фонда им. Гумбольдта (Германия), лауреат Государственной премии Республики Башкортостан.

Директор НИИ физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного технического университета, заведующий кафедрой нанотехнологий, руководитель учебно-научного инновационного комплекса «Наноцентр», руководитель ведущей научной школы РФ «Физика и технология объемных наноструктурных материалов».
Профессор кафедры электрохимии химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (по совместительству).
Приглашенный научный консультант Сколковского института науки и технологий (SkolTech).
Председатель Международного научного комитета по интенсивным научных деформациям наноматериалов.