11.05.2016/№19

13 мая 2016 года Физико-технический институт НАН Беларуси отмечает свой 85-летний юбилей.

За годы, прошедшие со дня основания, Физтех прошел путь от учреждения численностью с небольшую лабораторию до одного из самых крупных институтов Отделения физико-технических наук НАН Беларуси. Менялся спектр научных приоритетов, был период (с 1937 по 1947 год), когда институт был упразднен. Но обо всем по порядку…

На начальном этапе институт тесно сотрудничал с физико-математическим факультетом Белгосуниверситета. Это определяло направления научных исследований – математика и механика, теоретическая физика, радиотехника, геофизика, некоторые проблемы электро- и теплоэнергетики. С начала 50-х годов тематика ФТИ существенно трансформировалась, что было обусловлено потребностями государства в создании новых прогрессивных технологий для ускоренно развивающейся промышленности. Произошло быстрое становление института как известного научного центра в области создания новых материалов и методов их обработки, чему во многом способствовало усиление кадрового состава учеными известных научных школ Советского Союза – К.В.Горевым, М.Н.Бодяко, Б.Б.Бой­ко, В.П.Северденко, Н.Н.Сиротой, Н.С.Акуловым, Е.Г.Коноваловым, П.И.Ящерицыным. Они заложили и определили научные направления, которые развивает коллектив ФТИ и сегодня.

От представителей московской школы металловедения и материаловедения академиков К.В.Горева, М.Н.Бодяко, Н.С.Акулова берет свое начало развитие в ФТИ АН БССР материаловедения и физики металлов, с приходом члена-корреспондента А.И.Вейника в тематику добавились теплофизика и литейное производство.

Исследования в области физики прочности и пластичности материалов и обработки металлов давлением получили широкое развитие под руководством академика В.П.Северденко, директора Физтеха с 1957 по 1970 год. Были предложены новые способы обработки металлов с применением ультразвуковых и низкочастотных колебаний, импульсных нагрузок, разработаны высокоэффективные способы изготовления деталей машин и инструмента пластическим деформированием.

Среди них – горячее гидродинамическое выдавливание, точная объемная штамповка деталей сложной формы в штампах с разъемными матрицами, теплая деформация различных металлов и сплавов в процессах выдавливания, прессования и прокатки, поперечно-клиновая прокатка, прокатка листов из металлических порошков и гранул, получение волокнистых композиционных материалов и др.

Академики Е.Г.Коновалов и П.И.Ящерицын создали широко известную научную и инженерную школу по механической обработке поверхности материалов. На базе исследований в области физики поверхности были разработаны высокоэффективные технологии финишной обработки материалов с использованием механической, магнитной, ультразвуковой и других видов энергии – ротационное резание, поверхностно-пластическое деформирование, магнитоабразивная и алмазоабразивная обработки.

Результатом исследований, инициированных членом-корреспондентом Э.И.Точицким, учеником В.П.Северденко, стала разработка подходов, уникального оборудования и технологий нанесения многослойных и многокомпонентных тонких пленок и покрытий, получить которые традиционными способами не представлялось возможным.

Каждое из этих направлений сегодня успешно развивается и расширяется на базе новых знаний о природе материалов, современных прогрессивных способах их производства и обработки, рациональных областях их применения.

Создана гамма новых материалов с высоким уровнем физических, механических и функциональных свойств: алюминий-графитовые композиты, экономно легированные стали для тяжелонагруженных узлов автомобилей; бронзы с ультрамелкокрокристаллической структурой, обладающие 85-90% удельной электропроводности чистой меди и превосходящие ее по прочности в 4-5 раз; получаемые с использованием вторичных ресурсов керамические огнеупорные композиты для термических и тепловых агрегатов; инструментальные алмазосодержащие композиты различного назначения, броневые материалы для средств индивидуальной защиты и др.

Обработка материалов концентрированными потоками энергии сегодня относится к приоритетным направлениям научной и научно-технической деятельности «ФТИ НАН Беларуси». Развиваются исследования в области физических основ лазерных технологий, обработки материалов с использованием плазменных потоков, ионных и электронных пучков, токов высокой частоты.

Проводимые исследования и разработки в области вакуумных технологий позволяют создавать тонкопленочные системы и наноструктурированные объекты c уникальными физическими и механическими свойствами, способные обеспечить такие свойства композиции основа–покрытие, как высокие термическую и коррозионную стабильность, твердость и износостойкость, биологическую индифферентность и др.

Созданы, исследованы и востребованы на практике новые тонкопленочные материалы, получаемые вакуумными методами из плазмы катодно-дугового разряда. Разработана технология формирования композиционных покрытий на основе оксида титана, нашедших применение при изготовлении медицинских имплантатов для остеосинтеза и в производстве искусственных клапанов сердца. Изобретен новый метод комбинированного физического и химического осаждения тонких алмазоподобных углеродных пленок и покрытий, обеспечивающий увеличение скорости их роста в 2-3 раза и снижение уровня остаточных внутренних напряжений в 5-7 раз.

Новые композиционные алюмооксидные керамические материалы и гибридный метод их получения путем электролитно-плазменного полирования и импульсного высоковольтного электрохимического нанопористого оксидирования – предмет лицензионного договора, подписанного институтом в последние дни.

Уже само название учреждения отражает нацеленность его деятельности на обеспечение технического уровня и высокой эффективности основного заказчика и потребителя – предприятий реального сектора экономики.

Существенная часть инноваций института выполнена в рамках заданий государственных научно-технических программ и отдельных проектов, что предполагает тесное сотрудничество с производством. Создаются творческие коллективы, состоящие из ученых института и талантливых производственников. Показателен в этом отношении союз ФТИ и отдела главного металлурга – Минского моторного завода. Разработаны новые способы и технологии модифицирования вторичных алюминиевых сплавов с последующим изготовлением из них ответственных деталей поршневой группы двигателей внутреннего сгорания, что позволило использовать в производстве ММЗ более 60% вторичных ресурсов без снижения свойств конечных изделий. Организован участок по переработке шлака производительностью более 100 т в год и по переработке стружки объемом более 500 т в год, что позволяет отказаться от использования дорогостоящих покупных шихтовых материалов. Разработана конструкция поршня с нирезистовой вставкой и галерейным охлаждением, использование которого обеспечивает двигателю соответствие количества выбросов NO2 нормам Евро-4 и Евро-5.

Созданы и запатентованы экономно-легированные мелкозернистые стали с высоким уровнем свойств, а в сотрудничестве с Минском тракторным заводом разработана и освоена технологии производства из них ответственных деталей – высоконагруженных зубчатых колес коробки передач трактора «Беларус 1221», элементов штамповой оснастки.

Юбилей институт встречает в обстановке проводимых в стране преобразований, направленных на усиление инновационного развития экономики. Поэтому особый упор сделан на активизацию взаимодействия с нашими партнерами-потребителями научно-технической продукции, а также на организацию собственных производств для коммерциализации разработок.

Создано современное сертифицированное серийное производство полупроводниковых генераторов на транзисторной основе и индукционных установок для скоростной электротермической обработки и нагрева деталей и полуфабрикатов для последующих технологических операций (деформации, термообработки, пайки, плавки, наплавки). С 2014 года осуществлена разработка оборудования под требования заказчиков и его поставка на такие крупные предприятия, как Минский автомобильный завод, БелАЗ, Минский тракторный завод, Кобринский завод гидравлического машиностроения, ОАО «Бобруйскагромаш», Минский завод колесных тягачей, Минский подшипниковый завод.

Успешно развивается научно-техническое направление по разработке и производству программно-управляемого оборудования с изменяемой геометрией рабочей камеры и технологий бездеформационной ионной химико-термической обработки (азотирования, цементации и нитроцементации) деталей длиной до 3.200 мм. Оборудование, появившееся благодаря ФТИ, успешно эксплуатируется на крупнейших предприятиях Беларуси (МАЗ, БелАЗ, МЗКТ, Гомсельмаш, Могилевлифтмаш, Технолит и др.), в 2016 году выполняется контракт на его поставку в АО «АЭМ-технологии-Атоммаш» (Российская Федерация, г. Волгодонск).  

Создано производство методом безоблойной штамповки заготовок ответственных компонентов эндопротезов тазобедренных суставов и ревизионных эндопротезов для изделий около 70 типоразмеров, которые поставляются ЗАО «Алтимед» – крупнейшему производителю медицинских имплантатов в Беларуси. С 2015 года выполняются работы, нацеленные на появление передовых технологий и организацию в Беларуси выпуска новых изделий – эндопротезов коленного сустава, что является развитием направления производства отечественных имплантатов, признанного приоритетным в деятельности НАН Беларуси.

Получившим широкую известность в последние годы направлением научно-технической деятельности Физтеха стала разработка беспилотной авиационной техники и введение в строй производства отечественных беспилотных авиационных комплексов. С 2016 года эти работы продолжаются на предприятии «Научно-производственный центр многофункциональных беспилотных комплексов» Национальной академии наук Беларуси. Надеемся, что этот новый центр станет таким же успешным, как выходцы из ФТИ 1960-х годов – Институты физики, твердого тела и полупроводников (нынешний ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению»), технологии металлов…

В разные годы успехи коллектива были отмечены многочисленными премиями и грамотами. Самым знаменательным событием стало присвоение институту в 1981 году ордена Трудового Красного Знамени за заслуги в развитии физико-технических наук и подготовку научных кадров. Научные и научно-технические достижения ФТИ удостоены Государственной премии СССР, 9 Государственных премий БССР в области науки и техники, премий Совета Министров БССР, Минпрома Республики Беларусь и др. Научная продукция составляет более 150 монографий, 2.280 авторских свидетельств и патентов за период 1978–2015 гг.

Сегодня ФИЗТЕХ – это крупное научное учреждение, включающее в себя 4 научно-исследовательских и научно-производственных центра, 2 научных отдела, 5 отдельных лабораторий, опытное производство и выполняющее работы, востребованные в различных отраслях экономики Беларуси: машиностроении, микроэлектронике, службах МЧС, здравоохранении, строительной индустрии и пр.

Славная история, успехи в решении научных и прикладных задач, в освоении инноваций, в подготовке талантливой смены позволяют выразить уверенность, что Физико-технический институт сохранит и усилит свой статус многопрофильного академического института, бережно сохраняющего традиции и способного успешно решать новые задачи, которые ставит перед нами время.

Ольга ПОКО,

ученый секретарь ФТИ НАН Беларуси