Исследования учёных ТГУ получили региональную поддержку

Ежегодно из заявок, поданных региональными вузами, научными организациями и промышленными предприятиями, комиссия отбирает 100 человек, выполняющих научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по приоритетным для Самарской области направлениям развития науки, технологий и техники. Среди таких направлений – новые материалы, химические технологии, нанотехнологии; космические и авиационные технологии; информационные технологии и электроника; производственные технологии и другие. Каждый из 100 победителей получает единовременно 120 тысяч рублей.

Представители Тольяттинского госуниверситета каждый год становятся победителями конкурса. В 2023 году в список получателей денежных выплат вошли трое молодых учёных вуза. Все трое занимаются исследованиями и разработками в области технологий получения и обработки магниевых сплавов. Магниевая тематика является одним из ключевых направлений исследовательской деятельности университета. Работы по ней ведутся в рамках научно-образовательного центра мирового уровня «Инженерия будущего». Для успешной реализации проектов ТГУ инициировал и создал консорциум «Новые технологии для магниевых сплавов».

Старший научный сотрудник научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ Евгений Мерсон возглавляет группу исследователей, которая занимается вопросами коррозионной стойкости медицинских магниевых сплавов, предназначенных для изготовления биорезорбируемых (растворяемых в организме) имплантатов.

В 2023 году одна из задач, стоящих перед группой Евгения Мерсона, – «Оптимизация химического состава биорезорбируемых магниевых сплавов для повышения их стойкости к коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением». Именно так звучит название его научно-исследовательской работы, под которую учёный получил областной грант. Его обладателем Евгений Мерсон становился уже несколько раз.

– Мы будем выяснять, как содержание кальция в сплавах Mg-Zn-Ca влияет на коррозионное растрескивание под напряжением. Прежде мы не исследовали этот вопрос подробно. Он станет продолжением темы разработки биорезорбируемых магниевых сплавов, которой мы занимаемся уже на протяжении длительного времени, – говорит Евгений Мерсон.

Младший научный сотрудник НИИПТ ТГУ Алёна Денисова становится победителем конкурса второй год подряд. Она работает в научной группе, которая модифицирует поверхности магниевых сплавов для улучшения их эксплуатационных свойств. В этом году она займётся темой «Разработка и получение многофункциональных композиционных покрытий с нанодисперсной добавкой для повышения эксплуатационных свойств магниевых сплавов».

– Известно, что магний и его сплавы являются одними из наиболее перспективных материалов в различных областях. Однако их широкое применение до сих пор ограничено из-за низкой коррозионной стойкости магния и его склонности к питтинговой (локальной) коррозии, которая является одной из наиболее опасных, – поясняет Алёна Денисова. – Такой вид коррозии влечёт за собой разрушение деталей и конструкций из магния задолго до окончания предполагаемого срока службы с большими экономическими потерями. Поэтому для эффективного применения магниевых сплавов необходимо придание им целого комплекса повышенных эксплуатационных свойств. Одним из способов регулирования скорости коррозии магниевых сплавов может быть нанесение защитных покрытий, в том числе металлических композиционных, содержащих нанодисперсную добавку. Это позволит существенно повысить коррозионную стойкость магниевых сплавов и изделий на его основе и тем самым способствовать расширению области их применения.

Научный сотрудник НИИПТ ТГУ Алиса Полунина стала победителем конкурса с работой «Повышение коррозионной стойкости и поверхностных механических свойств магниевых сплавов с LPSO-фазой плазменно-электролитическим оксидированием в высокодисперсных системах». Текущий проект станет продолжением прошлогодней работы, успешно выполненной под руководством ректора ТГУ доктора физико-математических наук, профессора Михаила Криштала, который является руководителем научного направления плазменно-электролитического оксидирования в университете.

– Формирование LPSO-фазы (Long-Period Stacking-Ordered structures, или упрочняющей длиннопериодической фазы) в магниевых сплавах, как правило, приводит к повышению механических свойств материала, его прочности и пластичности. Однако такие сплавы имеют склонность к сильной межфазной коррозии, поэтому нуждаются в дополнительной защите, – рассказывает Алиса Полунина. – В прошлом году мы учились в принципе работать с LPSO-сплавами, оксидировать их и хорошо продвинулись в этой области. Однако для дальнейшего улучшения качества и свойств наших защитных «покрытий» (оксидных слоёв) и повышения производительности процесса требуется применение модификаторов электролита. По опыту проведённых исследований на промышленных сплавах, наиболее «удачными» и эффективными являются наночастицы различных простых веществ. Даже малая по концентрации добавка наночастиц может резко улучшать структуру и твёрдость, адгезию, износостойкость, антикоррозионные свойства получаемых оксидных слоёв. Её влияние на плазменно-электролитическое оксидирование таких сплавов мы и будем исследовать.

В результате работы на примере нескольких типов наночастиц планируется определить предпочтительный механизм их взаимодействия с формирующимся оксидным слоем для повышения производительности оксидирования и максимального улучшения эксплуатационных свойств формируемых слоёв.