Физико-технический институт низких температур НАН Украины


 ОТДЕЛ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО И КОСМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

Заведующий отделом кандидат физ.-мат. наук  Виктория Александровна ЛОТОЦКАЯ

тел.: + (380)-57-340-30-19
факс: + (380)-57-340-33-70
E-mail: lototskaya@ilt.kharkov.ua


Отдел был организован в 2007 году на базе существовавшей с момента организации института группы отделов: термовакуумных испытаний (1960-1964, рук. отдела, Н.Н.Багров, 1964-73, Г.Д.Гамуля), вакуумного и специального материаловедения (1967 - 1983, рук. отдела, д-р техн. наук И.М.Любарский), космического (1960-1988, рук. отдела, канд. техн. наук В.Ф.Удовенко, 1988 -1999, канд. физ.-мат. наук В.В.Абраимов), прикладного криогенного материаловедения (1971 – 1993, рук. отдела, канд. техн. наук В.Я. Ильичев), физического материаловедения (1985- 1993, рук. отдела, д-р физ.-мат. наук Ф.Ф.Лаврентьев), объединенных впоследствии в отдел криогенного, а затем низкотемпературного и космического материаловедения (1993-2010, рук. отдела, канд. физ.-мат. наук Ю.А.Похил).

В настоящее время отдел насчитывает 11 сотрудников, среди них 3 кандидата наук: В.А. Лотоцкая, В.В. Абраимов, А.М.Кислов.

Тематика исследований:

Физико-механические свойства конструкционных и функциональных материалов криогенного и аэрокосмического назначения (металлы, сплавы, композиты, полимеры, покрытия) в условиях комплексного и раздельного воздействия факторов космического пространства (ФКП).

Методы исследований:


(Е.Н.Алексенко, А.П.Бескорсый,
 Л.Ф.Яковенко, В.А.Лотоцкая)

  • Комплекс методов исследования квазистатических механических свойств в интервале температур 4.2-300К; усталостной прочности и циклической трещиностойкости материалов в вакууме, криогенных жидкостях и газовых средах, ударной вязкости в криогенных жидкостях и газовых средах в интервале температур 4.2-300К.

  • Комплекс методов исследования триботехнических характе-ристик в криогенных жидкостяхи  вакууме.

  • Комплекс методов исследования радиационной стойкости материалов под воздействием комплекса ФКП с исследованием in sity процессов потери массы и газовыделения, вольт-амперных характеристик солнечных батарей, электрофизических характеристик диэлек-трических материалов, активной деформации, ползучести и релаксации напряжений пленочных материалов, деградации термооптических характеристик материалов и покрытий.

  • Методы исследования механической и размерной стойкости материалов и изделий после многократного термоциклирования при постоянной нагрузке и программируемого силового, низкочастотного циклировании в вакууме и криогенных средах.

  • Разработка математических моделей теплопереноса в космических аппаратах и имитаторах космического пространства.
 
(А.И.Церковный, Г.Д.Гамуля,Ф.И.Волобуев)

(В.В.Абраимов, Г.И.Сальтевский
И.П.Зарицкий)

(А.М. Кислов)

Основные результаты:

  • создан ряд имитационных систем типа "КИФК" (комплексный имитатор факторов космического пространства) для одновременного воздействия на материалы потоков протонов и электронов с энергией до 200 кэВ, электромагнитного излучения Солнца в интервале длин волн 5-2500 нм, вакуума 10 -7 Торр, термоциклирования в диапазоне температур 4,2-300 К, черноты космического пространства и низкого коэффициента возврата молекул.

  • создан парк испытательных криогенных (4,2-300К) машин для определения статических механических свойств, усталостной прочности и циклической трещиностойкости, ударной вязкости в вакууме, криогенных жидкостях и газовых средах, комплекса триботехнических свойств в криогенных жидкостях и вакууме.

Разработанные ФТИНТ установки успешно эксплуатируются в ряде научно-исследовательских организаций Украины, России, Германии, Китая.

  • Созданы опытные образцы научной аппаратуры для усталостных и трибологических космических экспериментов на борту пилотируемых космических аппаратов.

  • Установлены физические механизмы низкотемпературного деформационного упрочнения, разрушения, усталостной и фрикционной долговечности металлических, композиционных материалов и покрытий, базирующиеся на анализе корреляции между макроскопическими деформационными параметрами и микроскопическими характеристиками структурного и фазового состояний объектов.

  • Обнаружены синергетические эффекты при воздействии комплекса ФКП на полимерные материалы, проявляющиеся в нелинейной и неаддитивной деградации их механических свойств. Установлены микроскопические механизмы дефектообразования, вызывающие деградацию оптических характеристик поверхностей космической оптики под воздействием корпускулярного космического излучения.

  • Создан пакет программ для моделирования тепловых режимов космических аппаратов и бортовых приборов в орбитальном полете и в наземных термовакуумных имитаторах.

  • Сформулированы физически обоснованные критерии оценки и отбора материалов для криогенной и аэрокосмической техники, решен ряд задач по использованию отобранных материалов при создании стартового комплекса Байконура, «Лунохода», космических аппаратов производства СССР, Украины, КНР, при разработке изделий криогенно-вакуумной и сверхпроводниковой техники.

Международное сотрудничество:

ВИАМ, РКК "Энергия"; ЦНИИМАШ, Россия; Federal Institute for Materials Research & Testing BAM, Institute of Space Systems DLR, Berlin, Germany; European Space Tribology Laborator’s ESA, UK; Air Force Research Laboratory, USA; Harbin Institute of Technology, Lanzhou Institute of Physics, University of Science of Technology Beijing, China.