Красноярские учёные получили усовершенствованный сплав для производства легчайшей проволоки из «летучего металла»

Красноярские ученые из СФУ совместно с коллегами из Научно-производственного центра магнитной гидродинамики в Красноярске, ВИЛС и МИСиС получили усовершенствованный сплав для производства сверхлегкой проволоки.

Данный сплав содержит алюминий — цирконий — гафний. Из него можно делать не только тонкую проволоку, но и другие изделия для различных задач, где могут пригодиться легчайшие сплавы алюминия.

Несмотря на «дикую» загруженность красноярские ученые уделяют время не только научной деятельности, но и реализуют себя в хобби и личной жизни. Тем самым доказывая, что научная деятельность и прогресс в России не стоит на месте, а движется верным направлением. Ученые выделили корреспонденту sibnovosti.ru в своём плотном графике несколько часов, чтобы рассказать и показать, чем они живут и куда завела их наука.

Сегодняшний собеседник Максим Хацаюк работает в Центре магнитной гидродинамики директором по науке. Также преподает на кафедре электротехники СФУ. А с недавнего времени стал доктором технических наук. Защищал он свое звание в Санкт-Петербурге.

Когда появилось желание заниматься наукой?

Всегда нравилось чувство, когда что-то долго изучаешь, но нахватает какой-то детали в понимании. Находишь эту деталь и в один миг большой пазл складывается. Чувство расширения миропонимания. После чего это знание остается с тобой навсегда. С детства старался не запомнить, а понять. Видимо, когда понял, что наука – это об этом, тогда желание и появилось.

В целом всегда больше любил точные науки, технику. Еще в школе неплохо разобрался с программированием и понял потенциал компьютерных технологий. Пожалуй, это также сыграло ключевую роль. Одно за другое и позже начал изучать тему компьютерного моделирования, его применение в исследовании электромагнитного воздействия и далее в металлургии. Так и оказался здесь. Как оказалось, возможность через математику увидеть магнитное поле и заглянуть в жидкий металл очень востребована.

Как долго вы шли к докторской степени?

Началось всё в 2007 году, когда я познакомился с директором Политехнического института Михаилом Викторовичем Первухиным. Он пригласил меня поступить в аспирантуру и заниматься на кафедре научной деятельностью, хотя тогда я был только студентом третьего курса. Первым «научным» делом была производственная практика, на которой пришлось заняться полировкой алюминиевых слитков. В общем, он меня принял под свое научное руководство и я начал работу с коллективом кафедры. Сомнений о целесообразности поступления в аспирантуру не возникло, и в 2010 году, после окончания университета, я был принят.

В тот же год получил первые награды и премии по науке, в том числе, премию от мэра Пимашкова получил, позже дважды от губернаторов, Льва Владимировича Кузнецова и Александра Викторовича Усса.В 2014 защитил кандидатскую в Екатеринбурге.

Одновременно с учебой, еще в студенчестве, я начал работу на предприятии ООО "НПЦ МГД", которое было создано при кафедре. После окончания университета стал много времени проводить на металлургических предприятиях: Саяногорск, Красноярск, Богучаны и др. Участвовал в работах, связанных с печами многотонными для алюминия. Накопился багаж решения различных производственных задач и проблем, которые в последующем сыграли не последнюю роль в научных и инженерных проектах. А ближе к 30 годам задумался о защите докторской, получил положительную оценку наработок от нескольких ведущих отечественных и мировых ученых в данной отрасли. Говорили, что есть шансы стать самым молодым доктором наук в России, как минимум в области электротехнологий, что давало некоторый дополнительный стимул. На протяжении последних восьми лет всестороннюю поддержку и передачу бесценного опыта оказывал профессор Тимофеев Виктор Николаевич, который стал научным консультантом по работе. Начал писать докторскую, мне дали 2 месяца рабочего отпуска. Я заперся в тишине на кафедре и приступил к оформлению работы.

Расскажите о совместительстве работы и научной деятельности, успеваете?

В этом плане нашему коллективу редко повезло. Практически 50% сотрудников кафедры и предприятия ООО "НПЦ МГД" – это одни и те же люди, и задачи достаточно близкие. Это позволяет успешно балансировать между фундаментальным и прикладным – наукой и инженерией – и тем самым обеспечить, так называемый, трансфер технологий. Это всегда больное место для прикладных направлений. Из-за отсутствия этого возникает «наука ради науки» в институтах, архаика технологий в промышленности.

Тем не менее, даже в нашем случае совмещать иногда становится достаточно трудно. Правила игры, темп, критерии оценки разные, трудно переключаться.

Однако, без этого, в современных условиях никак. Если брать чисто университет, к сожалению, сейчас мало реальных зацепок для сохранения талантливых молодых кадров. Много хороших ребят среди студентов, но очень трудно замотивировать остаться на кафедре. Зарплата преподавателя не позволит создать и содержать молодому человеку семью. Грантовая и другая поддержка – это хорошо, но временно и достаточно стихийно. Поэтому потенциальные молодые ученые часто оставляют науку в пользу более «механической» работы с относительно высоким доходом и стабильностью.

Расскажите о ElmaCast, что за уникальная технология?

ElmaCast – это торговая марка на разработанную нами разновидность технологии литья слитков малого и среднего диаметра в электромагнитных кристаллизатор, позволяющая получать сверхчистый металл с уникальными свойствами. Сама базовая технология имеет истоки из советской научной школы электротехнологов металлургов, если не ошибаюсь, с Самарского алюминиевого завода. Ученый-инженер данного завода предложил лить слитки большого объема не стандартным способ с помощью формы, а использовать для формирования слитка электромагнитное поле повышенной частоты.

Фактически металл висит в воздухе и охлаждается напрямую водой. Из-за этого кардинально меняются структура, свойства, особенно в поверхностно слое.Однако, основатель этой технологии,насколько знаю, в Израиль уехал, и до как такового массового внедрения в России, да и в мире, не дошло, несмотря на прорывной результат и достаточно законченную теорию. Нашему коллективу эта тематика близка во всех отношениях. Одним из оригинальных предложений было уменьшить слиток до размера 10-30 мм, т.е. до размера корки со скачком свойств, что подтвердили проведенные экспериментальные исследования. Дальнейшие исследования технологии открывали все новые особенности и эффекты.

Началось изучение этой темы где-то в 2005 году, в 2008 я подключился в части математического моделирования данной технологии.

Так, уже больше 10 лет технология развивается на предприятии НПЦ МГД. Создано реальное производство. Работают три установки от лабораторной до промышленной. Проект дал первые плоды в качестве заказов на слитки. После этого с некоторой периодичность стали появляться статьи в СМИ формата: "некие ученые из Сибири сделали новый сплав по технологии электромагнитного литья". Мы подумали, что так неясно, что за технология, кто с ней связан и т.д. Поэтому и решили придумать название. Решили на западный манер назвать ElmaCast. Если расшифровать – Electro Magnetic Casting. Была еще мысль использовать как основное название ЭльМаЛит, но как-то похоже на лекарство от головной боли и решили оставить более модное. Торговую марку мы, кстати, зарегистрировали.

В каких отраслях применяется ваше изделие?

Пока в основном связанные с кабельной промышленностью. В том числе для бортовой электроники, авиации, космоса. Конечные потребители нам неизвестны. Знаю, что вроде использовали нашу проволоку в строительстве самолетов БЕ-200.

Если уйти от физики и объяснить, какой смысл в нашей технологии, то, в первую очередь, наверное, это идея замены медных проводов на алюминиевые. Всем кажется, что алюминий хрупкий и зачем с ним работать. Вот наша технология и помогает справиться с этой проблемой. Медь более электропроводна, а алюминий ее опережает по легкости, что очень важно для авиации. Но сейчас переход этот не произошел. Ведь доля медных проводов большая, а, чтобы заменить их на алюминиевые, должно много ещё что случиться,и не только в технике. Слишком большой шок для отрасли.

Есть ли у вас разработки, которые пока лежат в столе?

Если не обращать внимание на степень завершенности, то, пожалуй, их не мало. Сейчас важнее стало, чтобы хоть какие-то из них довести до производства и коммерции. Занимаемся всем: гипотетические процессы, авантюрное оборудование, проблемные места отрасли, импортозамещение, реальные металлургические агрегаты. Приходится заниматься всем, и фундаментальными работами. В то же время, 10 процентов мирового алюминия проходит через наше оборудование, надо его банально совершенствовать. В какой-то степени на нас ответственность за конкурентоспособность отечественной электрометаллургии. Повторюсь, что всегда приходится балансировать между творчеством и зарабатыванием на жизнь. Практически все литейные производства алюминиевых заводов России оснащены МГД-оборудованием. Есть множество технологий, которые связаны с перемешиванием, транспортировкой и дозированием металла. Внедрять их непросто, быстро творчество заканчивается множеством неприятных организационных вопросов, риски высокие, часто участники и производство морально не готовы.

Из новых интересных и необычных работ без оборудования – разработка алгоритмов прогнозирования аварийных ситуаций. Есть проект, где потенциально можно применить нейросети.

Еще есть предложение для металлургических предприятий применить наши технологии для ускорения плавления металла. Это повысит энергетическую эффективность, процесс производства станет более экологичным. Парадокс в том, что наши лицензионные партнеры уже давно успешно продают оборудование для данного процесса по разработкам компании за пределами России.

Чем вы занимаетесь кроме науки, есть ли хобби у вас?

Занимаюсь парашютным спортом со школы. В школе еще скалолазанием занимался.С товарищем прыгнули в 2005 году, и с тех пор езжу на аэродром всё лето. Поэтому больше 15 лет с мая по октябрь у меня нет привычных многим летних выходных: 5 дней работаю в городе, два дня – на аэродроме. До 2014 года прыжки больше спортивно-соревновательные были, на региональных и всероссийских соревнованиях выступали и побеждали, сейчас скорее для души и сохранения навыков. Скалолазание очень любил, но классе в 9-10 ключицу на Столбах сломал, на какое-то время выбыл из спорта, а потом, из-за начала учебы в университете и отъезда напарника из Красноярска, насовсем. В парашютном деле травм серьезных не было. Страх и опасность – есть, конечно, но это хорошо дополняет жизнь.

Не мешает ли наука и такая занятость личной жизни?

У меня любимая жена Кристина и двухлетний сынок Александр. Выходит, успеваю, но хотелось бы уделять больше времени семье. Они всё понимают, жена у меня, кстати, из авиационной семьи,потомственная парашютистка, поэтому и мою страсть к прыжкам разделяет. Познакомились мы на аэродроме в 2007 году. В одной команде прыгали, в соревнованиях вместе побеждали. В общем, обожаю свою семью, гармонично дополняем, друг друга и помогаем друг другу расти и развиваться.

Бывали предложения о работе за рубежом?

В свое время я поездил на научно-учебные стажировки по месяцу в Латвию, Германию, Италию. По работе многие страны Европы посетил. Были взаимовыгодные работы с западными коллегами и партнерами. В 2014-15 годах итальянцы предложили приехать к ним поработать в университете. Пришел к профессору Тимофееву сказать, что ко мне поступило такое предложение. Он меня поддержал, но в Италию я все же не уехал… Трудно сейчас точно сказать почему. С одной стороны, были некоторые организационные трудности, с другой, где-то внутри себя понимал, что условия и перспективы здесь лучше.

Готовите ли себе помощников, преемников?

В компании ребята талантливые и способные есть. На предприятии работают три человека, которым я доверяю и сейчас многие задачи передаю, и они самостоятельно их решают. Двое из них мои аспиранты.

Помогают ли в работе госпрограммы, гранты?

Конечно.Взаимодействуем с федеральным правительством и краевым, практически всеми фондами по поддержке науки и инноваций. Различные гранты получали по нашим темам. Работаем с красноярским краевым фондом науки, с российским научным фондом, российским фондом фундаментальных исследований, работаем с министерством промышленности и торговли, с союзом машиностроителей взаимодействуем и т.д. Стараемся использовать доступные и подходящие меры поддержи. Чувствуется, кстати, возрастающий интерес и инициативность к инновационным разработкам со стороны различных предприятий промышленности.

То есть, вы сейчас планируете расширяться?

Всегда расширяемся, если заглянуть в историю коллектива и компании. Начинали с одного направления, сейчас не меньше десяти от инжиниринга до производства. Много технологических процессов начали делать самостоятельно. Несколько офисов и производственных площадок, порядка 80 человек в компании. Сейчас достраиваем единую площадку в Солонцах, где будут объединены и офис, и все производства. Есть амбициозные планы относительно собственного литейного производства уникальной продукции из алюминия по технологии ElmaCast.Планируем зарегистрировать торговую марку на еще одну новую оригинальную технологию. Регулярно расширяется объем интеллектуальной собственности компании, патентов, публикаций, успешно выполненных НИР и ОКР. В общем,задачи поставлены, заводы строятся, коллектив большой, структурно и качественно реорганизуем наше дело.

Фото: Александр Жуковец