Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України
За матеріалами доповіді академіка-секретаря Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України академіка Л. М. Лобанова на Загальних зборах Відділення, присвяченого 100-річчю НАН України....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Современная электрометаллургия |
|---|---|
| Дата: | 2019 |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2019
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167526 |
| 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: | Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України // Современная электрометаллургия. — 2019. — № 1. — С. 3-10. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860191170161803264 |
|---|---|
| citation_txt | Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України // Современная электрометаллургия. — 2019. — № 1. — С. 3-10. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Современная электрометаллургия |
| description | За матеріалами доповіді академіка-секретаря Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України академіка Л. М. Лобанова на Загальних зборах Відділення, присвяченого 100-річчю НАН України.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:06:34Z |
| format | Article |
| fulltext |
3ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1, 2019
Розвиток наукових досліджень
у Відділенні фізико-технічних проблем
матеріалознавства НАН України
Утворенню Української академії наук
передувала активна діяльність ініціа-
тивної групи вчених, метою якої було
інтегрувати наукові дослідження та
об’єднати учених України. Її засну-
вання тісно пов’язане з іменами Во-
лодимира Івановича Вернадського
та Миколи Прокоповича Василенка.
Проаналізувавши принципи діяль-
ності багатьох світових академій,
В. І. Вернадський дійшов висновку,
що для ефективного економічного
розвитку та національного само-
ствердження держави Українська
академія наук повинна існувати не
тільки як товариство видатних уче-
них, а бути об’єднанням державних установ, «включаючи інститути для дослідницьких і гу-
манітарних наук». Він далекоглядно передбачав зростання ролі науки як виробничої сили у
розвитку базисних основ країни та її економічної потужності. Відмова від принципів організації
академій як наукових товариств, на його думку, обумовлена бурхливим розвитком природо-
знавства та техніки у другій половині XIX — на початку ХХ ст. В. І. Вернадський на основі своєї
концепції запропонував новий статут Академії, підкреслюючи, що жодний з існуючих на той час
у світовій практиці статутів не може бути покладений в основу її діяльності.
М. П. Василенко як міністр та вчений зробив усе можливе для реалізації запропонованої
В. І. Вернадським моделі Української академії наук. Діяльність урядових комісій завершилась
прийняттям 14 листопада 1918 р. «Закону Української держави про заснування Української
академії наук у м. Києві», підписаного гетьманом Павлом Скоропадським. 27 листопада відбу-
лося її перше установче Спільне зібрання. Головою-президентом Академії було обрано акаде-
міка В. І. Вернадського.
За Статутом Українську академію наук було оголошено найвищою науковою державною
установою в Україні. За час свого існування вона неодноразово змінювала назву, але незмін-
ними залишалися базові принципи її діяльності, закладені В. І. Вернадським.
Символічно, що 27 листопада 2018 р. свій віковий ювілей відзначив і її нинішній президент
Борис Євгенович Патон, з ім’ям якого пов’язані основні етапи науково-технічного розвитку в
Україні, починаючи з середини ХХ століття. Борис Євгенович став кращим виконавцем мрії
В. І. Вернадського про реальний вплив створюваних національних наукових закладів академії
на інтенсифікацію розвитку промисловості, сільського господарства, медицини тощо на укра-
їнській землі.
На час створення Українська академія наук складалася лише з трьох наукових відділів —
історико-філологічного, фізико-математичного та соціальних наук. До фізико-математичного
відділу, зокрема, була зарахована Лабораторія для спроб над матеріалами на чолі з професо-
ром КПІ Степаном Прокоповичем Тимошенко, фахівцем з механіки матеріалів і теорії споруд.
1929 р. став поворотним у житті Академії. Після обрання до ВУАН вчених — представників
технічних наук, зокрема, Євгена Оскаровича Патона, було зроблено рішучий крок на шляху
залучення академічної науки до вирішення завдань індустріалізації народного господарства.
У 1934 р. Євгеном Оскаровичем створено Інститут електрозварювання, становлення і по-
дальша діяльність якого пов’язані з ім’ям видатного вченого.
*За матеріалами доповіді академіка-секретаря Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України
академіка Л. М. Лобанова на Загальних зборах Відділення, присвяченого 100-річчю НАН України.
4 ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1, 2019
У 1936 р. створено Відділ технічних наук, в інститутах якого в різні роки працювали всесвіт-
ньовідомі вчені — академіки Є. О. Патон, З. І. Некрасов, О. М. Динник, Г. Ф. Проскура, М. В. Кор-
ноухов, М. Ф. Луговцов, І. М. Францевич, М. М. Доброхотов, К. Ф. Стародубов, Г. В. Карпенко,
О. П. Чекмарьов, Г. В. Курдюмов та інші.
У 1939 р. засновано Інститут чорної металургії у Харкові з відділеннями в Дніпропетровську
й Києві. У той час наукову діяльність Інституту очолювали провідні вчені: директор — академік
М. В. Луговцов, академіки М. М. Доброхотов, В. Н. Свєчников, Г. В. Курдюмов, члени-кореспон-
денти В. Є. Васильєв, П. Г. Ємельяненко й І. М. Францевич. Після перебазування у 1953 р. у
Дніпропетровськ частина Інституту виділилася в самостійні наукові установи, на базі яких були
створені інститути проблем матеріалознавства та металофізики.
Безпосередньо Відділ (згодом Відділення) фізико-технічних проблем матеріалознавства
НАН України було створено у червні 1963 р. в результаті реорганізації Відділу технічних наук.
Першим академіком-секретарем Відділу був видатний вчений в галузі порошкової мета-
лургії, досвідчений організатор науки, академік Іван Михайлович Федорченко, який незмінно
очолював його протягом 25 років.
В той час до складу Відділу фізико-технічних проблем матеріалознавства входили чотири
інститути: електрозварювання ім. Є. О. Патона; металокераміки і спеціальних сплавів, засно-
ваний у 1952 р., відокремившись від Інституту чорної металургії (з 1964 р. — Інститут про-
блем матеріалознавства); ливарного виробництва, створений у 1958 р. (зараз — Фізико-тех-
нологічний інститут металів та сплавів); машинознавства і автоматики, заснований у 1951 р.
(з 1964 р. — Фізико-механічний інститут).
У 1972 р. до складу АН УРСР увійшли Інститут надтвердих матеріалів та Проектно-кон-
структорське бюро електрогідравліки (з 1991 р. — Інститут імпульсних процесів і технологій).
З 1988 по 2015 р. Відділенням натхненно та самовіддано керував видатний вчений, тала-
новитий організатор науки, академік АН УРСР І. К. Походня. Ігор Костянтинович багато сил та
енергії віддавав вдосконаленню координаційної діяльності Відділення, організації нових на-
прямів досліджень у галузі матеріалознавства, підготовці наукових кадрів, роботі з науковою
молоддю, зміценню матеріальної бази інститутів.
У 1990 р. створено Інститут термоелектрики подвійного підпорядкування (тепер НАНУ та
МОН). У 1991 р. до НАН України перейшов НТК «Інститут монокристалів», а у 1992 р. — по-
вернувся Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова.
Сьогодні до складу Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України
входять 11 наукових установ.
Становлення Відділення відбувалося в час стрімкого розвитку промислового комплексу,
зокрема, металургії, машинобудування, авіакосмічної галузі, атомної енергетики, будівництва
транспортних сполучень та мостів, електроніки, що викликало гостру потребу у створенні нових
матеріалів та вирішенні складних науково-технічних завдань. Якщо у 1930–1950 рр. найбільш
нагальною потребою було забезпечення різних галузей економіки конструкційними матеріа-
лами, то з розвитком атомної енергетики, космічної галузі, електроніки, медичної техніки зро-
стала потреба в розширенні кола композиційних, інструментальних, жаростійких, надтвердих,
радіаційностійких та інших функціональних матеріалів. В той же час з розвитком інфраструк-
тур і експлуатацією великої кількості об’єктів відповідального призначення виникла потреба у
створенні методів і засобів їх неруйнівного контролю та технічної діагностики.
Наше Відділення завжди активно реагувало на нові вимоги часу, у багатьох випадках випе-
реджаючи їх. Спрямовуючи таким чином фундаментальну науково-дослідницьку та прикладну
технологічну діяльність на актуальні проблеми, інститути Відділення досягли визнаних у світі
вагомих результатів. Цьому сприяло також практичне втілення концепції Б. Є. Патона про кон-
центрацію наукової творчості на цілеспрямованих фундаментальних дослідженнях.
Так, за ініціативи вчених Відділення започатковано ряд цільових комплексних програм НАН
України.
Всі інститути Відділення беруть участь у виконанні цільової наукової програми «Перспек-
тивні конструкційні та функціональні матеріали з тривалим терміном експлуатації, фундамен-
тальні основи їх одержання, з’єднання та обробки». Крім того, інститути виконують фунда-
ментальні і прикладні дослідження за проектами цільових наукових програм: «Надійність і
довговічність матеріалів, конструкцій, обладнання та споруд», «Фундаментальні аспекти від-
5ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1, 2019
новлювально-водневої енергетики і паливно-комірчаних технологій», «Матеріали для медици-
ни і медичної техніки та технології їх отримання і використання», «Фундаментальні проблеми
створення нових наноматеріалів і нанотехнологій».
Інститути Відділення зробили великий внесок у розвиток матеріалознавчої науки, що суттє-
во вплинуло на процеси науково-технічного прогресу.
Діяльність Інституту електрозварювання — це ціла епоха розвитку вітчизняної науки і техні-
ки в галузі зварювання та споріднених технологій. Проведено величезний комплекс фундамен-
тальних досліджень фізико-технічних і теплофізичних процесів зварювання, механізмів плав-
лення, випаровування, кристалізації та конденсації металів, рафінування переплавів, міцності
і надійності зварних з’єднань та конструкцій. Створені Інститутом технології знайшли застосу-
вання на землі, під водою і в космосі, а також для зварювання живих тканин. Роботи Інституту
багато в чому визначили розвиток світової зварювальної науки і техніки.
Слід відмітити ряд досліджень і розробок, виконаних в Інституті останнім часом.
Розроблено технології контактного стикового зварювання пульсуючим оплавленням ви-
сокоміцних рейкових сталей. Зварювальне устаткування модернізоване комп’ютерізованими
системами автономного керування. Створені технології і обладнання впроваджуються на рей-
козварювальних підприємствах ПАТ «Укрзалізниця» та широко експортуються за кордон.
Вперше у світовій практиці способом електронно-променевої плавки відпрацьовано техно-
логію отримання бездефектних високоякісних зливків високоміцних титанових сплавів вели-
ких діаметрів з рівномірним розподілом легуючих елементів з перспективою впровадження у
виробництві напівфабрикатів для потреб літакобудування та оборонного комплексу України.
Розроблено структуру проміжних прошарків на основі наношаруватої фольги та технологію
отримання з їх допомогою нероз’ємних з’єднань різнорідних жаростійких сплавів в твердій фазі
з високим рівнем міцності, що відкриває нові можливості для створення елементів конструкцій
аерокосмічного призначення.
Розроблено принципово новий спосіб вирощування монокристалів тугоплавких металів з
одночасним використанням плазмово-дугового та індукційного нагріву. Створено унікальну ви-
робничу ділянку з вирощування супервеликих монокристалів вольфраму і молібдену у вигляді
пластин і тіл обертання.
Визначені та запропоновані для клінічного застосування оптимальні параметри процесу
високочастотного зварювання різнорідних живих тканин (шлунок, стравохід, тонка та товста
кишки, жовчний міхур, нерви та сухожилля) та створено обладнання нового покоління для їх
зварювання.
Інститутом матеріалознавства виконано масштабні фундаментальні дослідження, якими
закладено фізико-хімічні основи створення нових неорганічних, металічних, керамічних, ком-
позиційних, наноструктурованих матеріалів із наперед заданими властивостями, зокрема, для
експлуатації в екстремальних умовах. В активі Інституту унікальні результати дослідження фі-
зики міцності конструкційних матеріалів з високою питомою міцністю і тугоплавких металів та
сплавів, новітні технології порошкової металургії, високоефективні матеріали для систем отри-
мання, зберігання і використання водню, зокрема, матеріали для керамічних паливних комірок.
Слід відзначити, що Інститут став всесвітньовідомим центром сучасного матеріалознавства.
Наведу декілька прикладів останніх робіт.
В Інституті виконано фундаментальні дослідження, якими закладено фізико-хімічні осно-
ви створення нових неорганічних, металічних, керамічних, зокрема, оксидних матеріалів, що
базуються на дослідженні фазових рівноваг та побудові невідомих раніше діаграм стану по-
двійних, потрійних і більш складних металічних і оксидних систем, а також поверхневих явищ
у відповідних розплавах, процесів змочування та контактної взаємодії.
Методи порошкової металургії знайшли ефективне застосування в традиційних ливарних
технологіях для позапічної обробки розплавів чавуну, сталі та сплавів на основі кольорових
металів. Розроблені технології впроваджені у виробництві ґрунтообробної техніки і чавунних
прокатних валків, забезпечивши суттєве підвищення ресурсу та стійкості робочих органів.
Значну увагу Інститут приділяє розробці матеріалів біомедичного призначення. Так, розро-
блено нові матеріали на основі титану, які леговані біоінертними домішками, зокрема, кремні-
єм, що сприяє кісткоутворенню. Їх перевагою є наближений до кісток модуль пружності. Інші
матеріали на основі гідроксилапатиту, синтетичного аналогу кісткової тканини, вже дозволили
6 ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1, 2019
провести у клініках України десятки тисяч стоматологічних, сотні ортопедичних та офтальмо-
логічних операцій.
Розроблено низку сплавів із оптимальними питомими характеристиками для підвищення
ефективності роботи авіаційних двигунів, зменшення їх ваги. Це, зокрема, високоміцні сплави
алюмінію, жаростійкі та жароміцні сплави титану, сплави на основі ніобію та ультрависокотем-
пературні кераміки для газотурбінних двигунів.
В галузі наноматеріалів проведено дослідження нано- і мультифероїків, що мають пріори-
тет у світовій науці та можуть стати проривним кроком до мініатюризації електронної техніки,
переходу до молекулярної електроніки. Інший приклад — однофазні мультифероїкі з великим
магнітоелектричним ефектом при кімнатній температурі, на основі яких розроблені високочут-
ливі датчики для використання у медицині.
7ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1, 2019
Інституту надтвердих матеріалів вдалося на вищому світовому рівні успішно вирішити важ-
ливу наукову проблему — створити промислову технологію синтезу алмазів з вуглецю у ви-
гляді порошків і крупних монокристалів. Революційною подією став синтез надтвердих матері-
алів — алмазу і кубічного нітриду бору. Створені високі технології одержання функціонально
орієнтованих матеріалів і обробки металів і неметалів інструментом з надтвердих матеріалів.
Розробки Інституту увійшли в історію розвитку науки і техніки України.
Вченими Інституту досягнуто значних успіхів у розробці технології вирощування крупних
структурно досконалих монокристалів алмазу. Однією з цілей досліджень є цілеспрямоване
формування центрів провідності та люмінесценції в кристалах, які дають змогу ефективно ви-
користовувати їх в електроніці для створення радіаційних детекторів.
Важливим напрямом є одержання надтвердих полікристалічних матеріалів, за яким створе-
но спосіб одержання алмазного полікристалічного композиту алмаз–карбід кремнію, армова-
ний CVD алмазом для оснащення бурового інструменту.
Розроблено технології спікання та механічної обробки куль з карбіду бору для керамічних
підшипників. Швидкохідні підшипники з керамічними кулями характеризуються незначним
тертям і тепловиділенням при високих швидкостях і навіть при високих навантаженнях, вони
менш чутливі до змащення й можуть працювати без змазки.
Фізико-технологічним інститутом металів та сплавів розроблено принципи управління струк-
туроутворенням та формуванням властивостей литих сплавів та виливків з них з викорис-
танням багатофакторного енергетичного та фізико-хімічного впливу на розплав. Розроблено
теорію і технологію для отримання великих сталевих зливків високої якості. Створено ряд но-
вих литих матеріалів, технологічних процесів та устаткування для потреб провідних галузей
промисловості.
Відзначимо декілька з останніх досліджень.
Створено гібридний ливарно-лазерний процес та оригінальні конструкції реакторів, в яких
відбувається лазерний нагрів частинок та формування суспензій. Визначено оптимальний спо-
сіб перемішування розплаву з армуючими фазами.
Створено технологію та обладнання для одержання волокон і нанодисперсних лігатур різ-
ного хімічного складу, якими легують деформівні алюмінієві сплави. Їх використання дозволяє
диспергувати структуру в безперервнолитих зливках, значно підвищуючи їх пластичність та
міцність, в чому зацікавлені ряд провідних підприємств України.
Вперше створено магнітодинамічне обладнання для управління потоком алюмінієвого роз-
плаву за допомогою керованих електромагнітних сил і мобільних систем збудження пульсую-
чого магнітного поля. Запропоноване технічне рішення є перспективним для одержання листо-
вої металопродукції стратегічного призначення на ливарно-прокатних комплексах.
У Фізико-механічному інституті закладено фундаментальні основи нової галузі науки — фі-
зико-хімічної механіки матеріалів, яка сформована на стику матеріалознавства, механіки де-
формованого твердого тіла і хімічного опору матеріалів. Створена теорія деформування та
руйнування матеріалів з урахуванням їх дефектності та дії робочих середовищ. На світовому
рівні проведено широкий комплекс досліджень щодо вирішення проблем водневого матеріа-
лознавства та корозії, а також створення фізичних основ та інформаційних технологій техніч-
ної діагностики і дистанційного контролю.
Наведу декілька прикладів робіт останніх років.
Для авіаційної техніки створено нові технології поверхневого зміцнення титанових виробів.
Технології зміцнення базуються на формуванні структурно-фазового стану приповерхневих
шарів оксидуванням і оксинітруванням. Результати діагностування обшивки фюзеляжу, крил
літаків та лопастей гелікоптерів впроваджено на ДП «Мотор-Січ».
Методом мікробіологічного синтезу із відновлювальної сировини розроблено перспектив-
ний екологічно-безпечний інгібітор корозії металів і сплавів, призначений для захисту облад-
нання нафтогазової промисловості, машинобудування та інших галузей. Його використання
дасть змогу знизити ступінь забруднення довкілля синтетичними засобами.
На основі розв’язків крайових задач теорії пружності вперше у світовій літературі встанов-
лено зв’язки коефіцієнтів концентрації та інтенсивності напружень у тілах з гострими та закруг-
леними кутовими вирізами. Такі залежності можна використати для побудови математичних
моделей зародження та поширення тріщин біля вирізів за втомного навантаження.
8 ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1, 2019
У Науково-технологічному комплексі «Інститут монокристалів» досягнуто значних успіхів у
розвитку матеріалознавства сцинтиляційних та люмінесцентних середовищ та створенні сцин-
тиляційних детекторів для жорстких умов експлуатації. Створено унікальні технології швидкіс-
ного вирощування великогабаритних монокристалів, зокрема, профільованих монокристалів
сапфіру для виготовлення виробів широкого спектру призначення. Розробляються перспек-
тивні кристалічні матеріали для оптики і лазерної техніки. Хіміками комплексу створюються
нові технології отримання матеріалів фармацевтичного та медико-біологічного призначення.
НТК «Інститут монокристалів» досягнув значних успіхів у виході своєї науково-технологічної
продукції на міжнародний ринок.
Ведеться розробка нових оксидних сцинтиляторів на основі алюмоіттрієвих гранатів як ра-
діаційно стійких сцинтиляторів для апгрейду детекторів Великого адронного колайдера. Роз-
роблено сцинтилятор оптимізованого складу із швидким часом загасання, що дозволить у
майбутньому створити нові колайдерні детектори.
Створена технологія вирощування крупних кристалів сапфіру у відновлювальних газових
середовищах методом горизонтальної спрямованої кристалізації.
Створено та оптимізовано технологічний маршрут отримання лазерних керамік із диферен-
ційною ефективністю лазерної генерації 60 % при діодній накачці на довжині хвилі 970 нм.
Створено високоефективні сорбційні матеріали для групового або селективного вилучення
радіонуклідів з рідких радіоактивних відходів атомної промисловості. Україні конче потрібні
такі матеріали, оскільки тільки на одному блоці АЕС за рік роботи накопичується до 1500 м3
відходів, а під час нештатних ситуацій ця кількість зростає в сотні разів.
В Інституті чорної металургії вперше у світовій практиці під керівництвом академіка З. І. Не-
красова розроблено теоретичні, технологічні та практичні засади технології плавки для до-
менних печей великого об’єму, використання у доменній плавці природного газу та дуття, зба-
гаченого киснем. Подальший розвиток доменної плавки здійснено за рахунок раціонального
розподілу шихтових матеріалів та застосування ефективних систем контролю технологічного
процесу. Широкого розповсюдження у практиці металургійного виробництва набули роботи у
галузі сталеплавильного виробництва, термічної та термомеханічної обробки прокату.
Зокрема, нещодавно в Інституті виконано комплекс робіт з підвищення якості металопродук-
ції для залізничного транспорту, встановлено закономірності формування рівномірної зеренної
структури перліту в залізничних колесах зі сталей різного складу. Впровадження отриманих
результатів забезпечило зменшення браку залізничних коліс, бандажів та колісних центрів;
вдосконалено моделі доменного процесу, що покладені в основу створеної вперше вітчизня-
ної інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень з управління доменною плавкою, яка
дозволяє в оперативному режимі діагностувати хід печі, корегувати параметри процесу та ви-
давати рекомендації з його оптимізації; створено і введено в експлуатацію комплекс позапічної
десульфурації чавуну і видалення шлаку в 350-тонних ковшах на сталеплавильному заводі.
Інститут імпульсних процесів і технологій розробив наукові основи розрядно-імпульсних
технологій, розвинув теорію електровибухового перетворення енергії в конденсованих середо-
вищах, сформулював фізичні аспекти підводного високовольтного розряду. Створено імпульс-
ні джерела енергії високої густини, унікальні гідроакустичні випромінювачі, системи управління
розрядно-імпульсними процесами обробки і синтезу матеріалів. Розроблені технології широко
використовуються для підвищення дебіту нафтових та водяних свердловин, холодної листової
штамповки сплавів, очищення литва, очищення підводних металоконструкцій від біологічного
обростання, приготування водно-вугільного палива тощо.
Нещодавно, враховуючи високу потребу автомобіле- та літакобудування в деталях із алю-
мінієвих сплавів, в Інституті розроблено спосіб їх комбінованого імпульсно-статичного плас-
тичного деформування, що дозволяє отримувати деталі складної форми з глибокою витяжкою
і 100%-им заповненням кутів і згинів. Додатковою перевагою способу є значна економія елек-
троенергії.
В Інституті термоелектрики відкрито закон термоелектричної індукції струму, на основі яко-
го створено принципово нову узагальнену теорію термоелектричного перетворення енергії.
На основі розвинутого термоелектричного матеріалознавства розроблено методи винайден-
ня нових типів термоелементів, розширено елементну базу термоелектрики, створено велику
кількість термоелектричних приладів. Серед них прилади космічного призначення, що вста-
9ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1, 2019
новлені майже на двохстах п’ятидесяти супутниках Землі. Інститут займає провідні позиції
на світовому рівні щодо вирішення сучасних наукових проблем термоелектрики і створення
термоелектричної апаратури.
Зокрема, в Інституті започатковано принципово нові контактні і комутаційні композитні струк-
тури на екструдованих термоелектричних матеріалах для термоелектричних перетворювачів
енергії. Результати використано при створенні термоелектричних модулів охолодження, які
постачаються французькій аерокосмічній фірмі та призначені для охолодження та термоста-
білізації ПЗС матриць в системах орієнтації низькоорбітальних та геостаціонарних супутників.
Високий науковий і науково-технічний рівень досліджень, проведених ученими Відділення,
їх вагомий внесок у вирішення важливих для держави галузевих науково-технічних завдань,
відзначено численними Державними та іменними преміями. Роботи учених Відділення отри-
мали 64 Державних премій СРСР, 60 премій Ради міністрів СРСР, 131 Державну премію Украї-
ни в галузі науки і техніки, 4 премії Кабінету Міністрів України, 106 премій імені видатних вчених
НАН України.
Хочу відзначити, що інститути нашого Відділення мають високий науковий потенціал, до-
статній для того, щоб зробити ще більший внесок у розвиток матеріалознавчої науки, посили-
ти її вплив на процеси науково-технічного прогресу. Подальший розвиток наукоємних галузей
економіки, серед яких атомна й теплова енергетика, авіакосмічна техніка, машино-, судно-
та приладобудування, транспорт, електроніка, хімічна промисловість, будівництво, потребує
створення перспективних конструкційних і функціональних матеріалів, здатних забезпечити
працездатність виробів та об’єктів довготривалої експлуатації, що працюють в умовах високих
статичних, циклічних та динамічних навантажень, під дією агресивних середовищ, радіаційно-
го опромінення, високих і низьких температур.
Перспективні дослідження та розробки вчених у галузі матеріалознавства слід зосереди-
ти, насамперед, на фундаментальних проблемах створення матеріалів із наперед заданими
властивостями та науково-обгрунтованих методах їх з’єднання, обробки і діагностування. Прі-
оритетного розвитку повинні набувати такі напрями, як нові конструкційні матеріали з високою
питомою міцністю, сучасні керамічні та композиційні матеріали, наноструктуровані матеріали,
оптичні та лазерні матеріали, новітні технології зварювання та адитивні технології отримання
виробів і елементів конструкцій на основі використання висококонцентрованих джерел енергії,
новітні кристалічні та композиційні функціональні матеріали для фізики високих енергій, опто-
електроніки, радіаційного, хімічного і екологічного моніторингу, ефективні технології захисту
металів від корозії.
Актуальними є дослідження й розробки нових технологій порошкової металургії, інженерії
поверхні і одержання монокристалічних і надтвердих матеріалів, створення термоелектрич-
них матеріалів і приладів різноманітного призначення. Також розширюватимуться роботи зі
створення матеріалів, технологій і обладнання медичного призначення, зокрема, приладів та
технологій для зварювання живих тканин, біосумісних і біоактивних матеріалів, ендопротезів,
штучних кісток, стентів тощо.
Щодо перспективних матеріалів для сучасної промисловості слід відзначити необхідність
розроблення та впровадження технологій для створення в Україні виробництва високоміцних
рейок для швидкісних залізничних магістралей з тривалим ресурсом експлуатації, технологій
виробництва високоміцного металопрокату масового призначення з економнолегованих ста-
лей для залізничних вантажних вагонів нового покоління та будівництва. Необхідні також роз-
роблення і впровадження ультрависокотемпературної кераміки та нових металевих матеріалів
для газотурбінних двигунів авіаційної і космічної техніки та енергомашинобудування; нових
зносостійких матеріалів для ґрунтообробної та переробної сільськогосподарської техніки, ме-
талургійного і гірничовидобувного обладнання; новітніх металогідридних матеріалів для отри-
мання та акумулювання водню в технологіях відновлювально-водневої енергетики. Складно
переоцінити актуальність вирішення проблем управління експлуатаційною надійністю та дов-
говічністю відповідальних виробів та об’єктів шляхом оцінки та моніторингу їх технічного стану,
а відтак є необхідність створення нових досконалих методів і засобів технічної діагностики та
подовження ресурсу конструкцій, машин та обладнання.
Одним з головних пріоритетів діяльності установ Відділення і надалі буде залишатися нау-
кове забезпечення вирішення актуальних завдань оборонної тематики.
10 ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1, 2019
Сьогодні для українських вчених все більше значення набуває належність до міжнародної
спільноти.
Для залучення додаткових джерел фінансової підтримки, оновлення матеріально-технічної
бази, проведення спільних досліджень та стажування науковців за кордоном наші інститути
виконують міжнародні контракти, проекти, гранти. Ними налагоджені широкі науково-технічні
зв’язки з провідними науковими центрами та фірмами Західної Європи, а також США, Канади,
Японії, Китаю, республіки Корея та ін.
Зокрема, активну участь установи Відділення приймають у міжнародній конкурсній темати-
ці. На сьогодні виконується близько 40 грантів Європейського Союзу у Сьомій рамковій програ-
мі, програмах HORIZONT 2020, УНТЦ, ІНТАС, НАТО, CRDF та інших.
За міжнародними контрактами останніми роками інститутами Відділення було виготовлено,
випробувано і поставлено електронно-променеві установки для зварювання і нанесення по-
криттів, обладнання для контактно-стикового зварювання; комплект електрогідроімпульсного
свердловинного пристрою; реалізовано на експорт різальні пластини з кубічного нітриду бору,
алмазні правлячі ролики, сцинтиляційні елементи на основі кристалів селеніду цинку, а також
вироби з оптичної кераміки, біокераміки, ультрависокотемпературної кераміки та інша науко-
во-технічна продукція і науково-дослідні послуги.
Проводилася міжнародна співпраця у галузях доменного виробництва, позапічної оброб-
ки металу, виробництва сталі, металознавства, термічної та термомеханічної обробки металу,
металургійного машинознавства; вирішенні проблем корозії та корозійно-втомного руйнування
конструкційних металів та сплавів в умовах впливу тропічного морського клімату; створенні
електророзрядних технологій очищення стічних промислових та комунальних вод, газових ви-
кидів ТЕС, морських стаціонарних платформ від біологічного обростання тощо.
Слід відмітити, що два інститути Відділення організували спільні наукові китайсько-укра-
їнські центри: Китайсько-український інститут зварювання ім. Є. О. Патона та Китайський на-
уково-технологічний центр Інституту проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН
України.
Вчені Відділення виїжджають за кордон з метою проходження наукового стажування, участі
у міжнародних конференціях, організаціях, комісіях, переговорах про взаємне співробітництво,
викладання лекцій. Вони також приймають іноземних вчених та спеціалістів у своїх інститутах
для обговорення виконання робіт за договорами та грантами. Особливо останнім часом по-
мітне розширення співробітництва з Китаєм. Позитивним прикладом в цьому відношенні є ве-
лика Міжнародна конференція «Передові матеріали та технології», що була проведена 24–26
жовтня цього року у китайському місті Нінхау, у якій прийняли участь 60 українських фахівців,
головним чином із інститутів нашого Відділення.
Попри досить активну співпрацю, яка, нажаль, в деяких випадках часом обмежується фі-
нансовими можливостями установ щодо оплати командирувань, слід відзначити, що нам вар-
то більше уваги приділяти питанням розширення участі у міжнародних проектах, особливо у
програмі Горизонт 2020. При цьому треба враховувати, що вже зараз відбувається обговорен-
ня тематичних напрямів дев’ятої рамкової програми Європейської спільноти.
Також необхідно і надалі підтримувати і зміцнювати зв’язки з провідними вузами України,
які передбачають спільні наукові дослідження, викладацьку діяльність, керування підготовкою
бакалаврів та магістрів, сприяння проведенню виробничої та дипломної практик, участь у ро-
боті спеціалізованих вчених рад, надання робочих місць молодим спеціалістам і залучення їх
до аспірантури.
Всі ми знаємо труднощі, які відчуває у теперішній час Національна академія наук України і
наше Відділення. Це перш за все катастрофічне недофінансування, низька заробітна плата,
дефіцит сучасного дослідницького обладнання, непривабливість наукової діяльності в Україні
для молоді, плинність молодих кадрів за кордон, проблеми з житлом, надмірні площі в інсти-
тутах, які неможливо підтримувати у робочому стані при сьогоднішніх тарифах на комунальні
послуги, а також несприйняття інновацій промисловістю. Але незважаючи на це інститути Від-
ділення зустрічають 100-річний ювілей нашої Академії новими та значними науковими досяг-
неннями. І надалі, попри усі труднощі, нам необхідно наполегливо працювати.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-167526 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7681 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:06:34Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | 2020-03-30T14:57:17Z 2020-03-30T14:57:17Z 2019 Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України // Современная электрометаллургия. — 2019. — № 1. — С. 3-10. — укр. 0233-7681 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167526 За матеріалами доповіді академіка-секретаря Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України академіка Л. М. Лобанова на Загальних зборах Відділення, присвяченого 100-річчю НАН України. uk Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Современная электрометаллургия Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України Развитие научных исследований в Отделении физико-технических проблем материаловедения НАН Украины Development of scientific research in the Department of Physical and Technical Problems of Materials Science of the NAS of Ukraine Article published earlier |
| spellingShingle | Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України |
| title | Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України |
| title_alt | Развитие научных исследований в Отделении физико-технических проблем материаловедения НАН Украины Development of scientific research in the Department of Physical and Technical Problems of Materials Science of the NAS of Ukraine |
| title_full | Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України |
| title_fullStr | Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України |
| title_full_unstemmed | Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України |
| title_short | Розвиток наукових досліджень у Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України |
| title_sort | розвиток наукових досліджень у відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства нан україни |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167526 |