Ученые  НИТУ «МИСиС» приступили к разработке стекол, по прочности превосходящих сталь

НИТУ «МИСиС» запустил инновационный проект по разработке аморфных и нанокристаллических материалов на основе железа, обладающих высокой энергоэффективностью и улучшенными функциональными характеристиками. Новые материалы найдут применение во многих современных отраслях – от космических технологий до спортивного инвентаря.

Разрабатываемые в НИТУ «МИСиС» высокопрочные магнитомягкие  (способные к перемагничиванию без значительных энергетических затрат) материалы с аморфной и нанокристаллической структурой будут востребованы производителями медицинских имплантатов, авиационных двигателей и спортивного оборудования. Руководить исследованиями будет японский профессор Акихиса Иноуэ (h – 111) – ведущий мировой эксперт в области объемных металлических стекол, металлических сплавов в переохлажденном состоянии и неравновесных металлических материалов.

«НИТУ «МИСиС», как ведущий материаловедческий университет страны, сотрудничает с компаниями, работающими в самых разных отраслях – от медицины до космоса, – подчеркнула ректор университета Алевтина Черникова. – Это связано с тем, что возможности традиционных материалов уже практически исчерпаны, и любые прорывные технологии невозможны без создания новых материалов или модификации уже существующих. Развитие материаловедческого направления является для нас одним из главных приоритетов, поэтому мы в том числе открываем новые современные лаборатории и приглашаем ведущих мировых ученых».

Коллектив молодых ученых под руководством профессора Иноуэ будет создавать аморфные и нанокристаллические сплавы на основе железа с высокими магнитомягкими свойствами, ультравысокопрочные объемные металлические стекла с прочностью и упругостью, намного превосходящей прочность современных сталей, а также износостойкие, коррозионностойкие, антирадиационные покрытия. Такие материалы будут востребованы в качестве деталей микромоторов, составных частей преобразователей электроэнергии, защитных покрытий для элементов оборудования, работающих в  агрессивной среде.

«Одно из основных направлений лаборатории – разработка новых магнитомягких материалов для существенного снижения расхода электрической энергии,  – рассказал профессор Акихиса Иноуэ.  – Я занимаюсь изучением и разработкой металлических стекол, в том числе объемных, с 1974 года. За это время пройден огромный путь от первых результатов фундаментальных исследований до коммерциализации уже созданных технологий. Вместе с коллективом ученых из НИТУ «МИСиС» мы будем создавать металлические стекла с улучшенными характеристиками – магнитомягкими свойствами, высокой намагниченностью насыщения, высокой прочностью и пластичностью».

Известно, что потери энергии в магнитных сердечниках в электрических приборах, таких как двигатели, трансформаторы, составляет 3,5 % от общего потребления электроэнергии в мире. Применяемые в 95 % случаев в настоящее время магнитные стали приблизились к пределу, с точки зрения их магнитомягких характеристик.

С учетом растущего спроса на электроэнергию и истощения природных ресурсов планеты необходимо создавать новые магнитомягкие материалы с аморфной и нанокристаллической структурой. Разрабатываемые сплавы содержат только недорогие материалы, такие как железо, бор, кремний, благодаря чему интерес промышленности к ним существенно возрастает. Кроме  того, по сравнению со своими кристаллическими аналогами они обладают гораздо более высокой прочностью, твердостью, износостойкостью. Запустить в производство первую партию объемных металлических стекол планируется в 2021 году.