Российские ученые создали теорию, предсказывающую новые свойства материалов

© Фото : © НИТУ "МИСиС"Научный сотрудник НИТУ МИСиС к.х.н. Светлана Сенатова в лабораторииНаучный сотрудник НИТУ МИСиС к.х.н. Светлана Сенатова в лаборатории
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, мая – РИА Новости. Ученые Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" и Тольяттинского государственного университета разработали теорию, которая ускорит создание конструкционных материалов с максимально точно заданными свойствами, а также медицинских имплантатов с индивидуальными характеристиками.  Результаты исследования опубликованы в журнале Progress in Materials Science.

Методы интенсивной пластической деформации (ИПД) стали важным инструментом в руках материаловедов при создании новых, более совершенных металлических материалов, все более востребованныx в ряде отраслей промышленности. Такие разновидности методов ИПД, как  кручение под высоким давлением, равноканальное угловое прессование, винтовая экструзия и многоосевая ковка, стали частью инструментария для получения целого ряда современных наноматериалов.

 Дело в том, что методы интенсивной пластической деформации позволяют измельчать его внутреннюю структуру до субмикронных размеров, что в некоторых случаях приводит к его наноструктурированию. Это ведет к улучшению характеристик материала, в частности, значительному повышению его прочности. В ряде случаев удается улучшить весь комплекс свойств материала, включая и прочность, и пластичность. Этим методы ИПД выгодно отличаются от более традиционных способов обработки металлов, при которых повышение прочности, как правило, сопряжено с потерей пластичности. Более того, столь радикальное измельчение микроструктуры материала приводит к улучшению его коррозионной стойкости, а также ряда физических свойств.

© Иллюстрация РИА Новости . Алина ПолянинаПолучение гибридного материала из меди и алюминия методом кручения под высоким давлением
Получение гибридного материала из меди и алюминия методом кручения под высоким давлением
Профессор Юрий Эстрин (НИТУ "МИСиС", Университет Монаша и Университет Западной Австралии) и профессор Алексей Виноградов (Норвежский университет науки и технологий, Тольяттинский государственный университет) опубликовали статью, содержащую  набор теоретических приемов и концепций моделирования, позволяющий предсказать поведение создаваемых ими материалов.

 "То, что происходит с материалом при интенсивной пластической деформации – довольно сложный процесс, – рассказывает Юрий Эстрин. – Это радикальная микроструктурная ломка, и предсказать характеристики получаемого материала – особенно, когда у нас одновременно деформируется несколько материалов – почти невозможно. Без моделирования процесса с использованием надежной, физически обоснованной теории эксперимент превращается в слепое угадывание. Несмотря на довольно большое количество имеющихся в литературе теоретических работ, моделей, которые обладали бы хорошей предсказательной способностью, довольно мало. Нами были проанализированы сотни публикаций и десятки моделей, представленных в них. В результате мы отобрали самые эффективные, дополнив и усовершенствовав их".

По оценке профессоров Эстрина и Виноградова, серьезных прорывов в исследованиях, основанных на методах ИПД, можно ожидать, в первую очередь, в области медицинских имплантатов. В частности, возглавляемые ими научные группы работают над созданием костных имплантатов на основе сплавов магния.

Старт ракеты-носителя Протон-М с телекоммуникационным космическим аппаратом Амазонас-5 с пусковой площадки космодрома Байконур
В России разработали новый сплав для авиации и космонавтики
 "Магниевые сплавы сейчас весьма популярны, потому что на биоразлагаемые материалы нацелились имплантологи во всем мире. Ведь это очень заманчиво – иметь в своем распоряжении имплантат, который берет на себя нагрузку в течение времени, необходимого для восстановления костной ткани, а потом просто растворяется в организме без вреда для него. При этом отпадает необходимость повторной операции по удалению сослужившего свою службу имплантата. В теории все это выглядит довольно просто, но для реализации этой идеи требуются огромные усилия ученых, и без моделирования деформационных процессов здесь не обойтись", – комментирует Юрий Эстрин. 

Другим направлением работы исследователей, нашедшим отражение в их обзорной статье, стало создание гибридных материалов с заданной внутренней архитектурой путем их совместной деформации методами ИПД. 

Гибридные материалы представляют собой комбинации различных, часто весьма разнородных, материалов. При этом, в отличие от обычных композиционных материалов, во главу угла ставится геометрия и взаимное расположение составляющих их компонентов. Методами ИПД удается получить желаемую внутреннюю геометрию таких гибридных материалов и, в то же время, достичь их наноструктурирования. В результате от таких материалов можно ожидать уникальных механических свойств. Примером здесь могут служить медные сплавы, армированные стальной проволокой, которая в результате ИПД свивается в своего рода пружину, что приводит к редкой комбинации улучшенной прочности и высокой пластичности.

РИА Наука
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена