Он рассказывает о своих исследованиях, вошедший в проект «Мой первый грант».
Владимир Анкудинов: Этот грант выдаётся молодым учёным до 35 лет, которые никогда в своей жизни не были руководителями грантовых программ, но могли участвовать как исполнители. Мне доводилось до этого быть исполнителем грантов: мой научный руководитель Кривилёв Михаил Дмитриевич как ученика включал меня во многие проекты. И у некоторых грантов есть даже требования на определённое число молодых исполнителей. Мой первый грант требовал участия не менее 3 молодых человек - не допустима такая ситуация, что 60-летний профессор пишет грант и подает от лица своего молодого аспиранта, а сам проходит в качестве одного из исполнителей.
Языком науки
Наименование моего проекта: «Взаимосвязь механизмов теплопереноса и отбора кристаллических фаз при лазерном плавлении и закалке порошков». Наша научная школа, основателем которой является ещё Журавлёв Виталий Анатольевич (ректор УдГу с 1986 по 2007 гг. – ред.), много лет уже занимается процессами высокоскоростной кристаллизации. Простое объяснение таково: все вещества могут существовать в трёх агрегатных состояниях – жидком, твёрдом и газообразном, а такие вещества как металлы при охлаждении из жидкого состояния способны формировать твёрдую фазу, как правило, имеющую кристаллическую структуру. Когда мы говорим о высокоскоростной кристаллизации, имеется ввиду образование твёрдых металлов из жидкости (расплавленный металл) при высокоскоростном охлаждении. Этот процесс значительно отличается от процессов медленной кристаллизации: например, от процессов литья, когда стараются добиться равномерного охлаждения, чтобы не вырастало особенно больших кристаллов или сложных дендритов, которые могут повлиять на структуру изделия. Но сегодня наиболее перспективной является высокоскоростная кристаллизация, появляются новые технологические процессы, эксплуатирующие её.
3D-печать металлов
Например, лазерное спекание порошков – 3D-печать. Она стала очень модной в последнее время, и все про неё говорят, можно уже домой купить принтер и печатать. Это конечно, будет принтер, печатающий не металлические изделия, а пластиковые. Мы же занимаемся 3D-печатью из металлических порошков. При печати из пластика не возникает таких сложных явлений как при печати из металлов, т.к. металлы при кристаллизации формируют очень много разных структур - здесь образуются кристаллы разных типов. Допустим, дендрит образуется в металле как бы такой ёлочкой, при этом часть металла уже охладилась, а часть находится ещё в жидком состоянии, и вещество затвердевает далеко не ровной поверхностью. Подобный эффект увидеть, если горячей водой в мороз помыть стекло автомобиля: там вырастут красивые снежинки - это дендриты, только ледяные.
При высокоскоростной кристаллизации чем быстрее мы охлаждаем металл, тем более сложная кристаллическая форма получается. Именно она влияет на конечные свойства изделия. В печати каждый слой припекается лазером к другому, и таким образом получаются объёмные изделия. Но при лазерном спекании в локальной области (где светит лазер) появляются гигантские переохлаждения, происходящие с огромной скоростью, так как вокруг уже много снова твёрдого металла, а лазер греет в одну маленькую точечку, поэтому охлаждение в этой точечке очень быстрое, и целью нашего проекта является выяснение вопроса: в какие структуры может кристаллизоваться металл при спекании лазерным лучом и последующем скоростном охлаждении рабочей поверхности?
Результаты гранта могут быть востребованы в широких областях производства. Но надо понимать, что это не очень глобальный грант, и нет цели внедрить технологию во всей промышленности, не везде это нужно. Этот грант длится два года, и у него не очень большое финансирование - 450 тысяч рублей.
Аналогичные исследования проводятся по всему миру, у нас много коллег и конкурентов как в России, так и за рубежом. В России технологией 3D-печати металлов занимаются в Московском авиационном институте. Они с помощью подобной технологии уже печатают лопатки для турбин самолётов из сплава титана и алюминия. Мы изучаем, главным образом, спекание железа, но планируем поставить эксперименты также над никелем, титаном и алюминием.
В рабочую группу по данному гранту входят также Георгий Андреевич Гордеев и Николай Валентинович Кропотин, оба сотрудники УдГУ. Стоит отметить, что в оформлении и подготовке заявки на грант большое содействие оказал мне научный руководитель, я научился правильно формулировать свои мысли у него. Кроме того, я сейчас работаю ещё с одним выдающимся учёным - Петром Константиновичем Галенко. Часть тех знаний, которые я использую в своих исследованиях, получены от него. И с ним же я участвую ещё в одном проекте. Кстати, тема моей диссертации тесно связана с материалами «первого гранта»: там тоже исследуются характеристики металлических порошков.
Первые результаты
Сейчас я сосредоточен на постройке оборудования. Нам понадобится колонна для испытания теплопроводности порошков. Располагаться она будет в университете: планируем вместо шкафа в лаборатории поставить колонну - она не титаническая, а среднего размера лабораторная установка. Промежуточные результаты исследования будут представлены через несколько дней на конференции памяти Виталия Анатольевича Журавлёва.
Смотрите также:
- «Добыть грант». Что Удмуртия должна принять от молодёжного форума «iВолга»? →
- «Победы наскоком — редкость». Необходимость системной работы на форумах. →
- Режиссер Андрей Звягинцев привез свою «Елену» в Ижевск →