Корреспонденты «ТН» встретились с Николаем Афанась­евым – ведущим научным сотрудником ТНЦ СО РАН, доктором физико-математических наук, который стоял у истоков отдела структурной макрокинетики, чтобы узнать, что такое скользкая керамика.

Родился Николай Иванович на следующий год после начала войны, в 1942 году, в Восточном Казахстане, его детство прошло на руднике Белоусовском, который находился недалеко от Усть-Каменогорска. Своего отца мальчик смог увидеть лишь в 1949 году: путь солдата домой с вой­ны оказался очень долгим. Хотя у Ивана Васильевича Афанасьева, работавшего на железной дороге, была бронь, он, как и тысячи советских граждан, ушел на фронт добровольцем. В декабре 1942 года он попал в плен под Сталинградом. После окончания войны отец еще четыре года восстанавливал там тракторный завод и лишь потом был отпущен домой, где его ждали близкие.

Николай очень хорошо окончил школу, мечтал поступить в Томский политехнический институт на новую перспективную специальность – эксплуатация атомных установок: баллов для этого было достаточно. Но абитуриент не нашел себя в списке зачисленных: как оказалось, аукнулся немецкий плен отца. Тогда ему предложили выбрать другой факультет, и Николай Афанасьев решил пойти на горный факультет, это стало бы своего рода продолжением семейной традиции (его дяди были шахтерами).

Из шахты – в металлофизики

Но путь в вуз не стал для молодого человека простым и коротким. После принятия хрущевского закона «Об укреплении связи школы с жизнью и о дальнейшем развитии системы народного образования в СССР» каждый студент должен был совмещать работу и учебу, поэтому вместо студенческой скамьи он отправился на производство, на шахту в Кузбасс. Горное дело оказалось Николаю не по душе, и через год он поступил в ТГУ на физический факультет.

– Было огромное желание пойти на теоретическую физику, но счел, что уже прошло несколько лет после школы, успел подрастерять знания, поэтому выбрал для себя металлофизику. Учиться было очень интересно: замечательный факультет, прекрасные преподаватели и декан Вера Николаевна Жданова… Так и появилось желание заниматься наукой, – вспоминает ученый.

Окончив университет в 1967 году, Николай Афанасьев начал работать в СФТИ под руководством будущего академика В. Е. Панина в отделе физики металлов, сформированном на базе научной школы выдающихся ученых В. Д. Кузнецова и М. Д. Большаниной.

«СВС будет востребован всегда…»

Новый этап в жизни начался после знакомства с Ю. М. Максимовым, молодым лидером нового научного коллектива – Томского филиала Института структурной макрокинетики АН СССР, позже преобразованного в отдел структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН.

– Мне сразу же предложили возглавить лабораторию физического материаловедения. Конечно, хотелось проявить себя, развиваться как руководителю исследовательской группы. Нам давалась самостоятельность в формировании плана работ, в выборе тематики. Объектом исследований моей лаборатории стали керамические материалы, являющиеся конечным продуктом процесса горения. Существуют уникальные керамики, обладающие исключительными свойствами: микропластичностью, проводимостью, повышенной жаростойкостью и прочностью. Нашему научному коллективу удалось первому в мире синтезировать борсодержащие МАХ-фазы.

Самое главное, считает Николай Иванович, что эти научные исследования продолжались даже в самое трудное время и не утратят своей актуальности в будущем: метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) будет востребован всегда, поскольку позволяет сразу получить готовое изделие или деталь без больших финансовых и энергетических затрат.

Скользкая керамика

Сейчас Николай Афанасьев совместно со старшими научными сотрудниками Ольгой Лепаковой и Борисом Браверманом получили уникальный супертвердый керамический порошковый материал – алюмомагниевый борид AlMgB14, который за свои уникальные физико-механические свойства называется скользкой керамикой.

По своей твердости (около 32 гигапаскалей) борид алюминия-магния уступает лишь алмазу и нитриду бора. При этом он обладает исключительно низким коэффициентом трения – всего около двух сотых (для сравнения: у тефлона коэффициент трения составляет от четырех сотых до одной десятой, а у хорошо смазанной стали – не менее 16 сотых). К числу других свойств, делающих этот материал перспективным, относятся отличная стойкость к абразивному износу и эрозии, хорошие химическая инертность и термическая стойкость.

Являясь пионерной разработкой для России, скользкая керамика имеет широкие перспективы для внедрения: этот материал можно применять в качестве композиционной противоизносной добавки, а также в качестве сырья для смазочных и износостойких покрытий, работающих в экстремальных условиях. При нанесении алюмомагниевого борида на поверхности подшипников и других деталей коэффициент их трения будет уменьшен во много раз, иными словами, процесс эксплуатации механизмов с таким покрытием пойдет буквально как по маслу. На способ получения AlMgB14 получен патент РФ.

И хотя режим самоизоляции в условиях пандемии коронавируса и внес свои коррективы в привычный ритм жизни, сейчас ученый активно продолжает свои исследования: наметились перспективы взаимодействия с инновационным предприятием из Ростова, которое заинтересовалось разработкой ученых ТНЦ СО РАН.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

76 + = 82