Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)

Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)

У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних і прикладних досліджень, проведених в Інституті металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України в галузі фізичного матеріалознавства сплавів із пам’яттю форми. Розглянуто запропоновані науковцями технологічні рішення для промисловості України....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2025
Автор: Фірстов, Г.С.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2025
Назва видання:Вісник НАН України
Теми:
З кафедри Президії НАН України
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208563
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) / Г.С. Фірстов // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 50-52. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-208563
record_format dspace
spelling irk-123456789-2085632025-11-02T01:06:34Z Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) Physical materials science of functional shape memory alloys and technological solutions for the industry of Ukraine (transcript of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, June 4, 2025) Фірстов, Г.С. З кафедри Президії НАН України У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних і прикладних досліджень, проведених в Інституті металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України в галузі фізичного матеріалознавства сплавів із пам’яттю форми. Розглянуто запропоновані науковцями технологічні рішення для промисловості України. The report presents the current results of fundamental and applied research conducted at the G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine in the field of physical materials science of shape memory alloys. The technological solutions proposed by scientists for the industry of Ukraine are considered. 2025 Article Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) / Г.С. Фірстов // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 50-52. — укр. 1027-3239 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208563 https://doi.org/10.15407/visn2025.08.050 uk Вісник НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic З кафедри Президії НАН України
З кафедри Президії НАН України
spellingShingle З кафедри Президії НАН України
З кафедри Президії НАН України
Фірстов, Г.С.
Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)
Вісник НАН України
description У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних і прикладних досліджень, проведених в Інституті металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України в галузі фізичного матеріалознавства сплавів із пам’яттю форми. Розглянуто запропоновані науковцями технологічні рішення для промисловості України.
format Article
author Фірстов, Г.С.
author_facet Фірстов, Г.С.
author_sort Фірстов, Г.С.
title Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)
title_short Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)
title_full Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)
title_fullStr Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)
title_full_unstemmed Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)
title_sort фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості україни (стенограма доповіді на засіданні президії нан україни 4 червня 2025 р.)
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate 2025
topic_facet З кафедри Президії НАН України
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208563
citation_txt Фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми та технологічні рішення для промисловості України (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) / Г.С. Фірстов // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 50-52. — укр.
series Вісник НАН України
work_keys_str_mv AT fírstovgs fízičnemateríaloznavstvofunkcíonalʹnihsplavívízpamâttûformitatehnologíčníríšennâdlâpromislovostíukraínistenogramadopovídínazasídanníprezidíínanukraíni4červnâ2025r
AT fírstovgs physicalmaterialsscienceoffunctionalshapememoryalloysandtechnologicalsolutionsfortheindustryofukrainetranscriptofscientificreportatthemeetingofthepresidiumofnasofukrainejune42025
first_indexed 2025-11-02T02:06:41Z
last_indexed 2025-11-03T02:04:55Z
_version_ 1847732989412245504
fulltext 50 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (8) doi: https://doi.org/10.15407/visn2025.08.050 ФІЗИЧНЕ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО ФУНКЦІОНАЛЬНИХ СПЛАВІВ ІЗ ПАМ’ЯТТЮ ФОРМИ ТА ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ ДЛЯ ПРОМИСЛОВОСТІ УКРАЇНИ Стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 року У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних і приклад- них досліджень, проведених в Інституті металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України в галузі фізичного матеріалознавства сплавів із пам’яттю форми. Розглянуто запропоновані науковцями технологічні рішення для промисловості України. Шановний Анатолію Глібовичу! Шановні чле ни Президії! Сьогодні фізичне матеріалознавство функціональних сплавів із пам’яттю форми є одним із важливих напрямів розвитку сучас- ної науки і техніки. Ефект пам’яті форми (shape memory eff ect) — це явище по- вернення до вихідної форми під дією зовнішніх чинників (най- частіше нагрівання), яке спостерігається після попередньої деформації. Реалізується цей ефект виключно завдяки мартен- ситному перетворенню, а речовини, в яких він спостерігаєть- ся, здобули загальну назву — матеріали з пам’яттю форми, або «розумні» (smart) матеріали. Унікальні фізичні властивості, а саме: відновлювана деформація, надпружність, демпфувальна здатність, зумовили широке практичне застосування «розум- них» матеріалів у різних галузях техніки й медицини. Вагомий внесок у становлення напряму фізичного матеріа- лознавства функціональних сплавів із пам’яттю форми зроби- ли свого часу українські вчені: академік Георгій Вячеславович Курдюмов і професор Лев Григорович Хандрос. У 1949 р. вони відкрили унікальне фізичне явище термопружної рівноваги при фазових перетвореннях мартенситного типу. Їхні робо- ти становили підґрунтя для розуміння механізму відновлення форми. ФІРСТОВ Георгій Сергійович — доктор фізико-математичних наук, заступник директора з наукової роботи Інститу ту металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН Укр аїни ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 8 51 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Мартенситні перетворення — особливий клас фазових перетворень, притаманний не тільки сталям, це загальний тип фазових пе- ретворень у металах та сплавах, який харак- теризується бездифузійністю і гістерезисом, а зовнішні напруження у цьому випадку мають селективний вплив, тобто спричиняють появу макроскопічної мартенситної деформації. Науковці Інституту металофізики ім. Г.В. Кур- дюмова НАН України досягли нового рівня фундаментальних і практичних результатів у дослідженнях, спрямованих на істотне розши- рення можливостей застосування матеріалів із пам’яттю форми та створення виробів на їх основі. Зокрема, запропоновано нові технологічні рішення, які допомогли подолати типові об- меження «розумних» матеріалів: вузький тем- пературний інтервал експлуатації, деградацію властивостей зі зростанням кількості циклів термомеханічної дії — функціональну втому, обмежену корисну роботу, а також токсичність окремих компонентів у разі біомедичного за- стосування. Завдяки проведеним дослідженням вдалося істотно — на сотні градусів — збільшити тем- пературний інтервал функціонування «розум- них» матеріалів і фактично створити так звані високотемпературні сплави з ефектом пам’яті форми (ВСЕПФ). Проблему функціональної втоми було вирішено завдяки інтеграції підхо- дів до керування температурною стабільністю ВСЕПФ із новітніми розробками в галузі ви- сокоентропійних (багатокомпонентних) спла- вів (ВЕС). В результаті було підвищено надій- ність і довговічність сучасних виробів, а також створено наукові засади керування такими ключовими характеристиками цих сплавів, як виконувана робота, надпружність та окисна стійкість. Українським ученим належить пріоритет у висуненні ідеї поєднання концепцій ВСЕПФ та ВЕС, яка відкрила шлях до створення нового типу функціональних матеріалів — високоен- тропійних сплавів з пам’яттю форми. Цю на- укову ідею визнано на міжнародному рівні як проривну, і вона стала каталізатором активних досліджень у цьому напрямі за участі провід- них науковців світу. Створені фахівцями Інституту металофі- зики ім. Г.В. Курдюмова НАН України наукові основи забезпечують ефективне керування ви- нятковими характеристиками цих матеріалів, зокрема, йдеться про стабільні оборотні де- формації в широкому температурному діапа- зоні, високу демпфувальну здатність, істотне (майже вдвічі) підвищення межі плинності та межі міцності, а також рекордні значення ви- конуваної роботи, які можуть сягати 180  Дж/ см³, що більш як у 7 разів перевищує цей по- казник для класичних сплавів типу нітинолу. Функціональні пристрої на основі матеріа- лів із пам’яттю форми вже продемонстрували перспективність застосування їх в автомобіль- ній, аерокосмічній, добувній, машинобудівній промисловості, а також у медицині та спеціаль- ному приладобудуванні. Є приклади успішно- го промислового використання цих пристроїв. Окреслено також подальші напрями їх прак- тичного впровадження, зокрема в галузі біоме- дичних технологій. Серед вагомих досягнень варто відзначити виконання замовлення для компанії Boeing, що свідчить про високий міжнародний рівень на- уково-технічних розробок. Практичну цінність функціональних сплавів із пам’яттю форми під- тверджено також їх успішним використанням у меж ах програм імпортозаміщення для потреб Державного підприємства спеціального при- ладобудування «Арсенал». Крім того, розроб- ки Інституту металофізики ім.  Г.В.  Курдюмова НАН України викликають значний інтерес з боку провідних промислових підприємств, зо- крема Акціонерного товариства «Антонов», Акціонерного товариства «Запорізьке машино- будівне конструкторське бюро «Прогрес» імені академіка О.Г. Івченка», установ медичного про- філю, а також організацій, що працюють в обо- ронно-промисловому секторі. Фахівці Інституту металофізики ім. Г.В. Кур- дюмова НАН України відпрацювали техноло- гічні режими окиснення NiTi, за яких істотно, майже до нуля, знижується вміст нікелю на поверхні матеріалу з пам’яттю форми. Це є ви- 52 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (8) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ рішальним фактором для біосумісності імп- лантатів з таких матеріалів, зокрема каркасів протезів клапанів серця, коронарних стентів та стентів для лікування аневризми, оскільки нікель є шкідливим для організму людини еле- ментом. Ця розробка вже привернула підвище- ну увагу клініцистів. У подальшому ми плану- ємо створити багатокомпонентні інтерметалі- ди з пам’яттю форми, які взагалі не містили б небезпечних для здоров’я людини складових і при цьому повністю зберігали б свою функці- ональність. Науковці Інституту металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України мають висо- кий рейтинг у світовому науковому просторі завдяки своїй активній участі в діяльності між- народних комітетів провідних конференцій ICOMAT і ESOMAT, а також роботі в редакцій- них колегіях авторитетних фахових журналів, що спеціалізуються на вивченні мартенситних перетворень та ефекту пам’яті форми. Проте розвиток цього важливого міждис- циплінарного напряму наразі стримується недостатнім рівнем координації дослідниць- кої діяльності, а також незадовільним станом матеріально-технічної бази. Особливо гостро постає потреба в модернізації наукової інфра- структури, зокрема в забезпеченні сучасним високотехнологічним обладнанням для про- ведення фундаментальних і прикладних дослі- джень, а також для налагодження виробництва матеріалів нового покоління. Розвиток цього напряму є вкрай важливим для прискорення впровадження в Україні ін- новаційних технологій, що мають вирішальне значення для підвищення обороноздатності держави та відновлення її критичної інфра- структури. Зважаючи на важливість і міждисциплі- нарний характер представлених результатів, а також беручи до уваги високий рівень дослі- джень у галузі фізичного матеріалознавства функціональних матеріалів з пам’яттю фор- ми, що виконуються в Інституті металофізи- ки ім. Г.В. Курдюмова НАН України, доцільно розширити напрями досліджень у цій сфері з метою розвитку новітніх технологій та приско- рення їх впровадження в критично важливих галузях економіки і життєдіяльності суспіль- ства — оборонній, авіаційній, медичній та ма- шинобудівній. Дякую за увагу! За матеріалами засідання підготувала О.О. Мележик Georgiy S. Firstov G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7653-9166 PHYSICAL MATERIALS SCIENCE OF FUNCTIONAL SHAPE MEMORY ALLOYS AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS FOR THE INDUSTRY OF UKRAINE Transcript of scientifi c report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, June 4, 2025 Th e report presents the current results of fundamental and applied research conducted at the G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine in the fi eld of physical materials science of shape memory alloys. Th e technological solutions proposed by scientists for the industry of Ukraine are considered. Cite this article: Firstov G.S. Physical materials science of functional shape memory alloys and technological solutions for the industry of Ukraine (transcript of scientifi c report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, June 4, 2025). Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2025. (8): 50—52. https://doi.org/10.15407/visn2025.08.050

Схожі ресурси