Создание материалов с памятью формы

Санкт-Петербургский политехнический университет имени Петра Великого (СПбПУ) выиграл тендер госкорпорации «Росатом» на создание материалов с эффектом памяти формы с применением аддитивных технологий. Работа будет вестись по программе «Разработка и материаловедческое обоснование создания материалов и изделий на основе сплавов с памятью формы с управляемой структурой и пьезоэлектрической керамики с применением аддитивных 4D-технологий».

Руководитель научной группы, директор Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ Анатолий Попович пояснил: «Эта работа очень важна для нас, поскольку традиционно у нас и за рубежом применяется 3D-печать стандартных материалов, разной формы и сложности, но «неживых». Сейчас мы предлагаем печатать уникальные изделия, которые могут под воздействием температуры, излучения или давления изменять форму и электрические свойства. Сплавы с эффектом памяти формы создавались давно, но в основном использовались классические способы: литье, прокат, формование, механическая обработка. В этом проекте мы включились в принципиально новую технологию: изначально мы разрабатываем порошковые сплавы для 3D-печати, потом технологию 3D-печати, затем апробируем ее на образцах, исследуем их свойства, в том числе функциональные, после этого переходим к созданию изделий для Росатома. В конце проекта с помощью 4D-технологии получаем сложнопрофильные изделия и «умные» материалы. Сегодня в мировом материаловедении этот метод считается прорывом, поскольку здесь совмещаются цифровые аддитивные технологии и новые материалы, обладающие интеллектуальными свойствами». 

Ученым предстоит исследование и разработка технологических режимов получения сплавов с памятью формы (СПФ) на базе никелида титана методами селективного лазерного наплавления металлопорошковых композиций (SLM) и прямого электродугового выращивания из проволоки, синтеза порошковых СПФ систем Ti-Ni и Ti-Ni-Nb и перспективных порошковых СПФ на базе высокоэнтропийных сплавов системы Ti-Zr-Hf-Ni-Co-Cu с помощью механического легирования и плазменной сфероидизации, синтеза и консолидации материалов нового поколения на основе сегнетоэлектрической поликристаллической керамики, а также исследование структуры и свойств сплавов с памятью формы на основе Ti-Ni, полученных методами классической термомеханической и термической обработки для сравнительного анализа. 

Общая стоимость пятилетнего проекта, финансируемого Росатомом, оценивается в один миллиард рублей. 

Источник: СПбПУ