Главная

4 – 5 декабря 2012 г. во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) прошла Всероссийская конференция по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат-2012». Из различных регионов России на конференцию приехали представители многих отечественных ВУЗов, которые занимаются вопросами материаловедения.

В частности, в конференции приняли участие представители: Камской государственной инженерно-экономической академии (Татарстан), Кубанского государственного технологического университета, Самарского государственного технического университета, Северного арктического федерального университета (Архангельск), Ивановской государственной текстильной академии, Владимирского государственного университета, Пензенского государственного университета, Уфимского государственного нефтяного технического университета, Ивановского химико-технологического университета, Сибирского федерального университета (Красноярск), Национального минерально-сырьевого университета «Горный» (Санкт-Петербург), Тульского государственного университета.

В ходе конференции обсуждались такие направления как: спектральные, химико-аналитические исследования; исследование теплофизических свойств; металлофизические исследования; физико-механические испытания; неразрушающие методы контроля; исследования и испытания металлических материалов на сопротивление коррозии; исследования климатической, микробиологической стойкости и пожаробезопасности неметаллических материалов; исследования акустических, радиотехнических и электротехнических характеристик материалов.

4 декабря конференцию, в которой приняли участие более 150 человек, открыла заместитель Генерального директора ВИАМ, кандидат технических наук Ольга Геннадиевна Оспенникова. В своем выступлении она поблагодарила присутствующих за проявленный интерес и рассказала о стратегических направлениях развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года.

Она также сообщила, что Испытательный центр ВИАМ обладает более 700 единицами современного оборудования, многие из которых в России существуют в единичном экземпляре. По словам О.Г. Оспениковой, подобные конференции ВИАМ будет проводить на регулярной основе. «Сегодня мы видим очень широкое представительство ВУЗов из различных регионов нашей страны, с которыми у ВИАМ заключены соглашения о сотрудничестве», - отметила она. Докладчик напомнила, что подобные соглашения заключены с Ивановским государственным химико-технологическим университетом, Государственным университетом - учебно-научно-производственный комплекс (г. Орел), Казанским государственным технологическим университетом, Тольяттинским государственным университетом, Пензенским государственным университетом, Чебоксарским политехническим институтом (филиал) Московского государственного открытого университета, Пермским национальным исследовательским политехническим университетом, Брянским государственным техническим университетом, Кубанским государственным технологическим университетом, Владимирским государственным университетом им. Столетовых.

В ходе пленарного заседания начальник Испытательного центра ВИАМ, кандидат технических наук Алексей Николаевич Луценко выступил с докладом о работе центра, его основных направлениях исследований и испытаний, а также перспективах развития. Он подчеркнул, что «основное направление деятельности Испытательного центра - организация и проведение исследований материалов и их испытаний, в том числе сертификационных, арбитражных и экспертных».

«Определение и оценка всего спектра параметров работоспособности материалов базируется на мощной испытательной и исследовательской базе ВИАМ, отвечающей современным мировым требованиям. Наличие системы менеджмента качества, уникального оборудования, многолетнего опыта работы в данной области и квалифицированного персонала позволяет проводить испытания и исследования по различным направлениям», - отметил А.Н. Луценко.

О современных методах оценки физико-механических свойств материалов рассказал представитель ВИАМ, кандидат технических наук Владимир Сергеевич Ерасов. В частности, он рассказал о возможностях испытательных лабораторий ВИАМ и его филиалов, привел международные и отечественные требования к квалификационным испытаниям авиационных материалов, предложил пути совершенствования испытательной техники, программного обеспечения и стандартов на испытания.

Совместный доклад сотрудников ВИАМ, в котором отражен опыт работы института по исследованию теплофизических свойств композиционных материалов представила Ирина Андреевна Мокрецова.

«Исследование структурно-фазового состояния материалов методами аналитической микроскопии и рентгеноструктурного анализа» стало темой доклада представителя ВИАМ, кандидат технических наук Елены Борисовны Чабиной.

О пожарной безопасности, климатических и микробиологических исследованиях материалов рассказал представитель ВИАМ, кандидат технических наук Сергей Львович Барботько. «Одними из важнейших составляющих для обеспечения надежности и безотказности техники, безопасности людей, в чьих интересах происходит эксплуатация изделий, являются пожаробезопасность, климатическая и микробиологическая стойкость материалов использованных при изготовлении конструкций», - подчеркнул он и подробно рассказал о различных методах исследований и испытаний.

Совместный доклад сотрудников ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия» и ООО «Солтэк» (занимается разработкой и производство спецодежды из термостойкой ткани) «Структура и свойства магнитных нанокомпозитов на волокнистой основе» представил доктор технических наук Анатолий Кузьмич Изгородин. Он сообщил, что «доля технического и медицинского текстиля, представляющего собой, в значительной мере, нанокомпозиты на волокнистой основе, составляет в мире примерно 70 - 80%».

«Эти нанокомпозиты используют в защитных средствах для людей и чувствительной аппаратуры, они могут быть применены в биомедицине и магнитотерапии, а также при создании памяти высокой плотности, микромеханизмов, магниторезистивных сенсоров, поглотителей электромагнитных и акустических волн, ударных воздействий», - А.К. Изгородин.

Представитель ВИАМ, кандидат технических наук Светлана Владимировна Попова осветила вопросы определения структуры углерода в составе модифицированного слоя углеродистой стали.

«Формирование фуллеренов в поверхностном слое железоуглеродистых сплавов является эффективным способом модифицирования поверхности, в результате которого сталь приобретает высокие трибологические свойства и коррозионную стойкость в кислых средах», - сообщила она.

Итоги пленарного заседания подвел заместитель Генерального директора ВИАМ по научной работе, кандидат технических наук Иосиф Маркович Демонис. Он также сообщил, что по данным СМИ Министерство образования и науки планирует провести до середины лета 2013 года всероссийский научный аудит, по итогам которого предполагается создать "научную карту", где будут отмечены успешные лаборатории. «В этом плане конференции подобные «ТестМат» приобретают особое значении», - подчеркнул И.М. Демонис.

Далее вниманию участников конференции были представлены секционные доклады.

Представитель ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», доктор технических наук, профессор Андрей Евгеньевич Розен представил совместный доклад «Создание многослойного металлического материала высокой коррозионной стойкости», в котором предложен новый класс коррозионно-стойких и термостойких материалов.

«Они имеют структуру трех- или многослойных металлических композиций, в которых в определенных соотношениях сочетаются слои высоколегированных и углеродистых сталей, специальных сплавов, цветных металлов. Разработанные многослойные материалы могут быть использованы как самостоятельные конструкционные материалы, так и в качестве защитных материалов для несущих конструктивных элементов», - отмечается в докладе. А.Е. Розен также осветил проблемы коррозионной стойкости многослойного металлического материала. Объектом исследования стал многослойный металлический материал, полученный по технологии сварки взрывом

Другой представитель ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», кандидат технических наук. Дмитрий Борисович Крюков представил совместный доклад «Особенности получения композиционных металло-керамических материалов повышенной механической прочности и термостабильности для изделий авиационной техники».

«Применение композиционных металло-керамических материалов повышенной механической прочности и термостабильности на основе алюминия, титана и их сплавов позволяет повысить безопасность, надежность и долговечность элементов авиационной техники, существенно экономить дорогостоящие высоколегированные специальные сплавы авиационного назначения за счет применения армирования на основе интерметаллического упрочнения», - подчеркнул он.

О СВС-прессовании многокомпонентных катодов рассказал представитель Самарского государственного технического университета Андрей Александрович Ермошкин. В работе представлены результаты исследований по получению бездефектных многослойных многокомпонентных катодов вакуумно-дуговых испарителей систем Ti-C-Al и Ti-C-Al-Si методом СВС-прессования, а также представлены результаты исследования фазового состава, структуры и функциональных свойств СВС-прессованных катодных материалов.

«Теплофизические свойства материалов керамики форм и стержней для литья лопаток газотурбинных двигателей из жаропрочных сплавов» стали темой совместного доклада, который представил сотрудник ВИАМ Юрий Васильевич Лощинин. «Исследовано влияние толщины образцов, различных покрытий и среды измерения на результаты измерений температуропроводности материалов. Установлено, что с увеличением толщины образцов наблюдается уменьшение измеренных значений температуропроводности, причем максимальное отклонение достигает 13 % для материала с меньшей теплопроводностью (дистен-силлиманит)», - сообщил он.

Представитель МГТУ «МАМИ» Марина Владимировна Корячко выступила с докладом «Тепловая деградация систем металлизации полупроводниковых приборов при нестационарных воздействиях». Она детально рассмотрела процессы нагрева тонкопленочных систем в условиях импульсного токового воздействия, а также критические значения амплитуд и длительностей токовых импульсов.

«Математическое моделирование процесса теплопереноса в многослойных теплозащитных покрытиях» стало темой доклада представителя ВИАМ Ирины Андеевны Мокрецовой. Она подчеркнула, что «при разработке многоразовых космических аппаратов (МКА) особое внимание уделяется теплозащитным покрытиям (ТЗП), способным надежно работать в условиях многократного теплового нагружения, имеющими минимальный вес и приемлемую стоимость межполетного обслуживания».

Тему коррозии продолжил представитель ВИАМ Дмитрий Константинович Рябов, который выступил с совместным докладом «Применение коррозионных методов испытаний для оценки динамики изменения свойств алюминиевого сплава 1913 при старении». «По данным Федеральной транспортной администрации США (FHWA) прямой ущерб от коррозии в США оценивается в 276 млрд. долларов, что составляет 3,1% от валового внутреннего продукта», - сообщил он.

«В связи с современными требованиями промышленности, изучение поведения алюминиевых сплавов позволит осуществлять выбор материалов при разработке и конструировании изделий, повысить эксплуатационную надежность и увеличить ресурс летательных аппаратов при их эксплуатации во всеклиматических условиях», - подчеркнул Д.К. Рябов.

С совместным докладом «Твердость индентации как характеристика коррозионного состояния алюминиевых сплавов» выступил представитель ГЦКИ ВИАМ Иван Михайлович Медведев. Был предложен новый метод определения оценки коррозионного состояния поверхности алюминиевого сплава, основанный на многочисленных измерениях твердости поверхности.

5 декабря пленарное заседание конференции началось с выступления представителя ВИАМ, кандидата химических наук Александра Федоровича Летова на тему: «Применение инструментальных методов анализа для определения химического состава новых авиационных материалов».

О современных методах исследования высокотемпературной прочности металлических материалов рассказал представитель ВИАМ Константи Константинович Хвацкий. «Для проведения расчетов на прочность основных деталей двигателя и подтверждения их ресурса необходимо располагать большой номенклатурой прочностных характеристик металлических материалов в условиях статического и циклического нагружения», - сообщил он.

«Методы неразрушающего контроля деталей и конструкций авиационной техники» стали темой доклада представителя ВИАМ, кандидата технических наук Александра Вячеславовича Степанова.

Представитель Ивановского химико-технологического университета, доктор технических наук Николай Николаевич Смирнов осветил вопросы применения интегрированного комплекса синхронного термического анализа для изучения углеродных нанодисперсных систем. Он подчеркнул, что «для развития и совершенствования методик анализа наноструктурированных систем требуется использование дополнительного оборудования для исследования структуры поверхности в химически активных газовых средах».

О диагностике физико-механических свойств полимерных композиционных материалов лазерно-акустическим способом ультразвукового контроля рассказал представитель ВИАМ, доктор технических наук Виктор Васильевич Мурашов.

По его словам, применение метода технической диагностики физических свойств и состава ПКМ в настоящее время имеет важное значение, так как плотность, пористость, содержание армирующих волокон играют определяющую роль для получения стабильного уровня упруго-прочностных свойств при кратковременном статическом и, особенно, при длительных статическом и динамическом нагружениях.

С совместным докладом «Моделирование процессов структурообразования при сварке взрывом крупногабаритных многослойных материалов» выступил доктор технических наук Пензенского государственного университета доктор технических наук, профессор Андрей Евгеньевич Розен. Он сообщил, что «подобно другим способам сварки давлением механизм сварки взрывом определяется, главным образом, процессом пластической деформации металлов в зоне соединения». «Однако сварка взрывом имеет ряд специфических особенностей, являющихся следствием высокой интенсивности пластического течения, кратковременности действия высоких давлений и температур в приконтактных слоях соударяющихся пластин», - подчеркнул А.Е. Розен.

Представитель Сибирского федерального университета кандидат технических наук Елена Николаевна Федорова выступила по теме исследования прочности адгезии при высокотемпературном окислении сплавов на основе никеля.

Затем вниманию участников конференции были представлены секционные доклады.

Исследованию влияния вибрационной обработки в процессе сварки на механические свойства разнородных соединений был посвящен совместный доклад сотрудников Национального минерально-сырьевого университета «Горный», который озвучила кандидат технических наук Олеся Фралитовна Хафизова.

Она сообщила, что разнородные сварные соединения нефтегазопроводов «отличаются повышенным уровнем остаточных напряжений и пониженной сопротивляемостью к воздействию различных факторов, способствующих разрушению». В этой связи О.Ф. Хафизова рассказала о методике проведения экспериментальных исследований с описанием выбранных режимов сварки и сопутствующей обработки, представила результаты испытаний сварных образцов на статическое растяжение, ударный изгиб, усталостную долговечность и металлографического исследования.

Об исследовании структуры и свойств композиционных материалов авиационного назначения на основе алюминида титана, полученных с применением сварки взрывом, рассказал представитель Пензенского государственного университета, кандидат технических наук Дмитрий Борисович Крюков.

«Исследование композиционного материала на основе карбосилицида титана» стало темой доклада представителя Самарского государственного технического университета Дениса Михайловича Давыдова.

Представитель Ивановской государственной текстильной академии Татьяна Сергеевна Савченко представила совместный доклад о надежности физико-механических свойств клеевых соединений на основе герметизирующего пленочного материала в эксплуатации. По ее словам, результаты проведенных исследований показывают, что по большинству эксплуатационных воздействий герметизированные швы относятся к категории «стойкие», то есть устойчивы к действию агрессивных сред.

Еще одна представитель Ивановской государственной текстильной академии Надежда Николаевна Зайцева выступила с совместным докладом «Исследование физико-механических свойств разработанного пленочного герметизирующего материала для защитных швейных изделий», в котором отмечалось, что сегодня «значительно расширился ассортимент водонепроницаемых материалов за счет мембранных тканей с полимерными покрытиями различной химической природы и как следствие».

«Методика испытаний на скорость роста трещины усталости нового жаропрочного интерметаллидного титанового сплава» стала темой доклада представителя ВИАМ Михаила Александровича Горбовца.

Он подчеркнул, что «влияние трещин усталости на сопротивление жаропрочных титановых сплавов циклическим нагрузкам в России не исследовано». Вместе с тем докладчик сообщил, что «разработанная в ВИАМ методика испытаний обеспечивает получение корректных результатов».

«Неразрушающий контроль композиционных металлических материалов, сваренных взрывом, с применением электронной корреляционной спекл-интерферометрии» стал темой доклада представителя Пензенского государственного университета, кандидат технических наук, кандидата технических наук Дмитрия Борисовича Крюкова. Он обосновал актуальность вопроса об отсутствии эффективного метода контроля произведенного взрывом композиционного материала, а также указал, что использовать для этой цели традиционные методы неразрушающего контроля не всегда представляется возможным.

С совместным докладом «Об оценке возможности применения ультразвукового контроля для определения наличия раковин и пор в диафрагме гасителя пульсаций с использованием расчетной структуры поля чувствительности преобразователя» выступила представитель ВИАМ Дарья Сергеевна Ложкова. Она оценила возможности разработки и внедрения методики неразрушающего контроля, позволяющей эффективно выявлять раковины и поры в диафрагме.

Исследованию характеристик современных индикаторных материалов для магнитопорошковой дефектоскопии был посвящен совместный доклад сотрудников ВИАМ, который представила Валерия Сергеевна Бондарева. «В ФГУП «ВИАМ» была проведена работа по исследованию современных индикаторных материалов для магнитопорошкового неразрушающего контроля целью, которой была разработка способа комплексной оценки свойств дефектоскопических материалов.

В рамках работы были исследованы свойства наиболее распространенных магнитных порошков, таких как «Диагма-1100», «Диагма-2623», «МИНК-020 АМ», «Magnaflux» 27В, по ТУ 6-36-05800165-1009-93 и других», - сообщила она.

О контроле технологических и эксплуатационных нарушений сплошности плоских панелей из полимерных композиционных материалов при использовании ультразвуковых фазированных решеток рассказал представитель ВИАМ Александр Сергеевич Бойчук.

Он подчеркнул, что «одним из эффективных методов контроля панелей из углепластика является ультразвуковой контроль с использованием фазированных решеток, благодаря которому повышается чувствительность, производительность и достоверность результатов контроля».

«Определение прочности ПКМ реверберационно-сквозным методом» стало темой совместного доклада сотрудников ВИАМ, который озвучил Александр Сергеевич Генералов.

«В ФГУП «ВИАМ» с 2010 года развивается направление контроля прочностных свойств элементов конструкций из полимерных композиционных материалов реверберационно-сквозным методом», - сообщил он.

Итоги конференции подвел начальник Испытательного центра ВИАМ, кандидат технических наук Алексей Николаевич Луценко. В своем выступлении он отметил важность и значимость подобных конференций не только для проведения научных изысканий и повышения квалификации, но и обмена опытом, сохранения преемственности поколений.

В ходе конференции были подписаны соглашения о сотрудничестве ВИАМа с Кубанским государственным технологическим университетом и Владимирским государственным университетом им. Столетовых.

*****

В последний день конференции корреспондент нашего сайта взял блиц-интервью у некоторых её участников – гостей ВИАМ.

«Надеемся развивать сотрудничество с ВИАМом...»

Андрей Евгеньевич Розен, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Сварочное, литейное производство и материаловедение» Пензенского государственного университета:

– В тяжёлые 90-е годы нам пришлось пересмотреть свои функции, и теперь мы научились зарабатывать с помощью не только преподавательской, но и научной деятельности. За рубежом это принято давно, там крупные университеты являются и центрами развития науки, в том числе прикладной, и нам тоже нужно развивать это направление. Сейчас наша кафедра (53 сотрудника, из них 18 преподавателей) имеет доходы от научной деятельности 35-40 миллионов рублей в год. Больше всего заказов получаем от Министерства промышленности и торговли, от департамента химико-технологического комплекса и биоинженерных технологий, в рамках федеральной целевой программы «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации». Есть заказы от Министерства обороны и отдельных предприятий. По большинству договоров выпускаем конкретные продукты.

О конференции «ТестМат-2012» мы узнали из Интернета, до этого у нас контактов с ВИАМом не было. Сейчас понимаю, что такое взаимодействие нужно было установить давно. Поэтому мы ведем переговоры с руководителем Испытательного центра ВИАМа Алексеем Николаевичем Луценко о совместном взаимовыгодном сотрудничестве и надеемся его развивать в будущем.

«Сейчас всё передовое производство основано на новых конструкционных материалах…»

Татьяна Федоровна Юдина, кандидат технических наук, профессор кафедры технологии электрохимических производств Ивановского государственного химико-технологического университета:

– Наше главное научное направление – создание новых конструкционных материалов: порошковых, пористых, компактных, полимеров, металлов, углеродных материалов. Широко используем метод химической металлизации. Результаты: расширение функциональных свойств известных материалов, разработка новых способов модифицирования известных и создание новых материалов. Они используются в порошковой металлургии, электронной и радиопромышленности, авиационной, химической, электротехнической промышленности. Отдельное направление – создание наноструктурированных смазок, использование которых позволяет достигать эффекта практически безызносного трения, разрабатываем также герметизирующие смазки и другие смазочные материалы. Больше 30 лет занимаюсь углеродными материалами, в частности, графитами, которые сейчас считаются материалами будущего.

С ВИАМом, который, в числе других многочисленных направлений своей работы, тоже занимается углеродными материалами, мы сотрудничаем с 1990-х годов. И мы очень рады, что именно ВИАМ проводит нынешнюю конференцию, которая стала объединяющей площадкой для различных институтов и организаций. Знаю, что в нынешний год своего 80-летия ВИАМ организовал уже несколько конференций, которые служат укреплению контактов между учеными-материаловедами, дают возможность обсудить перспективные направления в этой области. Ведь сейчас всё передовое производство основано на новых конструкционных материалах.

«В вашем институте я сразу почувствовала себя в своей среде…»

Елена Николаевна Фёдорова, доцент кафедры прикладной механики Политехнического института Сибирского федерального университета (Красноярск):

– Мы занимаемся изучением прочности адгезий границы раздела металл – оксид применительно к системам с термобарьерным покрытием. Практическая значимость этих исследований очень велика. В частности, такими методами исследуются лопатки авиационных газотурбинных двигателей, а от их надёжности зависят жизни тысяч людей.

Сейчас мы получили интересные результаты совместных исследований в этой области с французской лабораторией «СИРИМАТ» (Тулуза), и на эту конференцию я приехала, чтобы обсудить результаты с коллегами из ВИАМа. Ваш институт я посетила первый раз, но именно здесь я сразу почувствовала себя в своей среде, потому что ВИАМ – признанный лидер в разработке сплавов для производства турбинных лопаток. Надеемся закрепить контакты с ВИАМом, его Испытательным центром, и развивать сотрудничество.

«Магнитные ткани, изготовленные с помощью нанотехнологий, повышают защитные функции организма…»

Анатолий Кузьмич Изгородин, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой физики и нанотехнологий Ивановской государственной текстильной академии:

Наноматериалы и нанотехнологии используются в разных направлениях – электронике, приборостроении, авиационной промышленности… Мы разрабатываем нанокомпозиты на волокнистой основе, которые используются в различных областях инженерной деятельности и в целях защиты человека от различных вредных воздействий, таких, как электромагнитное излучение, акустические волны, вибрация, химическое и биологическое воздействие и, конечно, температура и влага. Вот один из интересных результатов. Мы сформулировали новый принцип защиты пожарного: людям, которые борются с огнём в экстремальных условиях, нужно не только защищать поверхность тела, но и активизировать адаптационно-регенерационные функции всех систем организма. Для этого можно и целесообразно использовать магнитные ткани, изготовленные с помощью нанотехнологий, которые повышают защитные функции организма. Магнитное поле используется для лечения различных заболеваний давно, но надо помнить, что человеку идёт на пользу не любая, а вполне определённая магнитная индукция, именно от 5 до 70 миллитесла (mTl). Такое поле благотворно влияет на работу различных систем организма, и в первую очередь нормализует деятельность нервной системы. Пожарный работает в условиях стресса, и такая одежда буквально помогает ему. Мы проводили эксперимент с курсантами, которые находились в условиях, идентичных условиям пожара. Всего было подготовлено 35 костюмов – одинаковых во всём, только часть была с магнитными вставками, а часть – без. И оказалось, что у курсантов в костюмах с магнитными вставками в конце эксперимента такой важный показатель, как «индекс здоровья», был на 5 – 8 % выше.

Надо развивать производство такой магнитной ткани, в России её пока не делают. Очень хотим организовать такой производственный участок в нашей Текстильной академии, но это оказалось очень непросто. И здесь может быть полезен опыт ВИАМа, который сумел организовать у себя целый ряд малотоннажных производств.

По итогам конференции главный редактор журнала «Методы оценки соответствия» профессор О.М. Розенталь направил Генеральному директору ВИАМ, академику Е.Н. Каблову благодарственное письмо в котором, в частности, отмечается: «Участие 4-5 декабря с.г. во Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат-2012» позволило мне воочию убедиться в масштабности направлений и технологий развития науки и техники в области материаловедения, которые ведет ВИАМ. Редакция международного научно-практического журнала «Методы оценки соответствия», выпускаемого РИА «Стандарты и качество» в системе Росстандарта, считает свои долгом освещать работы во многих областях технического регулирования и метрологии, которые выполняются в стенах Вашего института. Таковы работы по стандартизации методов испытаний, измерений, по созданию и использованию стандартных образцов, проведению межлабораторных сличительных испытаний и т.д. Читателям журнала, прежде всего в России и странах СНГ, будет интересен также Ваш опыт сертификационных, арбитражных и экспертных исследований физико-химических, прочностных и других свойств материалов, работы ВИАМ по оценке соответствия объектов исследования установленным требованиям…»

Пресс-служба ВИАМ