|
|
| (не показана 21 промежуточная версия 2 участников) |
| Строка 1: |
Строка 1: |
| '''Яворовский Николай Александрович''' - томский ученый-электрофизик, руководитель лаборатории № 12 [[НИИ высоких напряжений при ТПУ|НИИ высоких напряжений при [[ТПУ|Томском политехническом университете]]. | | {{Персона |
| | |Имя = Яворовский Николай Александрович |
| | |Оригинал имени = |
| | |Фото =Яворовский НА.JPG |
| | |Ширина = 350px |
| | |Подпись = |
| | |Дата рождения = |
| | |Место рождения = |
| | |Дата смерти = |
| | |Место смерти = |
| | |Гражданство = |
| | |Научная сфера = физикохимия |
| | |Место работы = ТПУ |
| | |Учёная степень = |
| | |Учёное звание = |
| | |Альма-матер = |
| | |Научный руководитель = |
| | |Знаменитые ученики = |
| | |Награды и премии = |
| | }} |
| | [[Файл:Foto 03.01.1971 page-0001.jpg|300px|right|thumb|Подготовка порошка алюминия, полученного взрывом проволочки алюминия в атмосфере водорода, к испытанию. На фото слева направо: Иванов Г.В., Терещенко А.Г., Юрьев Ю.Г. Место проведения комната 12, корпус 14 ТПИ.]] |
| | |
| | '''Яворовский Николай Александрович''' - советский и российский ученый - физикохимик, заведующий лабораторией № 12 Инженерной школы новых производственных технологий [[ТПУ|Томского политехнического университета]]. |
|
| |
|
| ==Научная деятельность== | | ==Научная деятельность== |
|
| |
|
| В 1956 г. в Томском политехническом институте была кафедра техники высоких напряжений (ТВН). Кафедра создавалась для решения проблемы электроимпульсного бурения: ученые полагали, что эта технология окажется весьма перспективной для бурения твердых и сверхтвердых пород, в которых и предполагалось создавать шахтные комплексы МБР. | | В советское и постсоветское время работал в [[НИИ высоких напряжений при ТПУ|НИИ высоких напряжений]] при ТПИ - ТПУ, [https://expert.ru/expert/2006/35/zigzag_tomskoy_molnii/ занимался разработкой ультрадисперсных порошков (УДП)] - нанопорошков. |
| | |
| Организовал кафедру и возглавил ее ректор ТПИ профессор [[Воробьев Александр Акимович|А.А. Воробьев]], под руководством которого начались фундаментальные исследования физики диэлектриков, прежде всего их электрического пробоя. Он привлек к этим работам ученых разного профиля — механиков, физиков, химиков, электриков.
| |
| | |
| В 1970-х гг. Н.А. Яворовский с коллегами начал заниматься электрическим взрывом проводников. Дело в том, что во многих экспериментальных задачах (например, в программе исследований инерционного термояда) необходимо сформировать очень мощный импульс тока. Чтобы его получить, нужно практически мгновенно оборвать ток, и тогда формируется «высокий» импульс, напряжение которого в десятки раз превышает изначально подаваемое на устройство. Взрывной прерыватель напоминает обычный предохранитель, но через проводник пропускается такой мощный ток, что он не просто сгорает — он взрывается и обрывает ток с миллисекундной скоростью.
| |
| | |
| Такие прерыватели были нужны для так называемого управляемого многоточечного подрыва (УМП) головок противоракетных ракет. Расчет делался на поражение разделяющихся боеголовок противника при массированном налете: после засекания ближайшей боеголовки умные устройства подключали прерыватели мгновенно (пять наносекунд), те взрывались и подавали импульс на взрыватель той части головки, которая была обращена в сторону ближайшей цели, после чего на нее шел узконаправленный поток осколков. Такая противоракета могла взять в оборот до нескольких десятков головок разом.
| |
| | |
| Во время проведения взрывных экспериментов с прерывателями Николай Яворовский обнаружил «идеально шарообразные» частицы алюминия. Обычный алюминий (он входит в состав большинства войсковых ВВ и топлив: торпедных, ракетных) горит плохо. «А тот, который мы получили, — говорит Яворовский, — горит как порох, ровно, как очень гомогенная однородная система. Причем если скорость горения обычного алюминия в пиротехнических составах десять миллиметров в секунду, то у нашего — сто пятьдесят миллиметров в секунду, и скоростью горения можно было управлять».
| |
| | |
| К началу 80-х об алюминии томичей узнали в отделе союзного Госплана, который курировало Министерство общего машиностроения, тема была включена в одну из программ с обильным финансированием в одиннадцатой пятилетке (1981–1985). Впоследствии ультрадисперсные порошки из Томска стали исследовать в десятках институтах и профильных отраслевых организациях.
| |
| | |
| В 1982 г. Николая Яворовского вызвали в Москву на совещание Военно-промышленной комиссии и предложили на условиях полной финансовой и технической поддержки в течение года сделать опытно-промышленную установку для производства уже не граммов, а килограммов УДП.
| |
| | |
| Через год устройство прошло госприемку и стало нарабатывать электроактивированный алюминий. К концу 80-х годов в институте наработали уже несколько тонн такого алюминия. Этого хватало не только на исследования — была развернута целая госпрограмма создания морской торпеды нового типа, работающей на ультрадисперсном алюминии. Окислителем алюминиевого топлива служила забортная морская вода. Вступая в реакцию с водой, «горючее» превращалось в оксид алюминия, а высвободившийся водород, сгорая, создавал реактивную тягу, превращаясь в итоге в обычную воду.
| |
| | |
| В 1989 г. комиссия ВПК приняла решение построить в Томске опытный завод по производству алюминиевого ультрадисперсного порошка. Ее представители приезжали в Томск, документы для строительства завода были подписаны министром обороны, начальником оборонного отдела ЦК КПСС.
| |
|
| |
|
| О работах томичей узнал эстонский кооператор Андрей Уткин, руководитель торговой фирмы «Сервер», уроженец Новосибирска и, по словам Яворовского, талантливый программист. Он оказался успешным предпринимателем и, установив партнерские контакты с американцами, наладил первые поставки качественной компьютерной техники в центры сибирской академической науки Новосибирск и Томск. В отличие от своих партнеров, вкладывавших деньги в развитие сети ресторанов, Уткин решил, что будет вкладываться в высокотехнологичный бизнес. Уже к 90-м годам он понимал, что мир рано или поздно вступит в эпоху нанотехнологий, с помощью которых можно будет, к примеру, получать материалы с совершенно новыми свойствами, ожидал весьма прибыльного бизнеса и сразу увидел колоссальные перспективы технологии ультрадисперсных порошков. В итоге в Томске была зарегистрирована научно-внедренческая лаборатория «Элитех» («Электроимпульсные технологии») как филиал фирмы «Сервер».
| | В настоящее время направление НИР – «Исследование природы активации физико-химических процессов и веществ в импульсном электрическом разряде». |
|
| |
|
| Была разработана серия новых машин по производству УДП, на территории академического Томского института химии и нефти создали производственный участок из двадцати машин. Было изготовлено несколько тысяч образцов пайки стекла, кварцевого и специального оптического, и различных металлов — вольфрама, молибдена, никеля, титана. В результате получили приличные зеркала для лазеров и космоса».
| | Тематика исследований: |
|
| |
|
| Был составлен бизнес-план по производству ультрадисперсных порошков, главным образом из драгоценных металлов. Предприниматели хотели не просто обойти проблему экспорта таких металлов — их целью был многомиллиардный мировой рынок мелкодисперсного и ультрадисперсного порошков редкоземельных металлов, золота, серебра и платины. Такое золото идет в краски и покрытия, а серебро используется в часовой и автомобильной промышленности. Оба металла входят в состав специальных паст и припоев, потребляемых в огромных объемах в микроэлектронике, при производстве авиационной и ракетно-космической техники. Использование же УДП позволяло увеличить экономию драгметаллов на порядок.
| | - получение, свойства и применения нанодисперсных порошков; |
|
| |
|
| Фирма «Сервер» создала в США, Канаде и Швеции сбытовую инфраструктуру по УДП и уже начала было рекламную кампанию, предлагая потенциальным западным потребителям пробы УДП из различных материалов. В Таллине, где в советское время была одна из самых сильных в Союзе школ по диффузной сварке, пустили участок по пайке.
| | - очистка воды и водных растворов; |
|
| |
|
| Главным итогом «эстонского периода» в развитии технологий УДП кроме совершенствования самой технологии стало понимание того, в каких сферах применимы ультрадисперсные порошки. Алюминий можно жечь не только как военное топливо, а, организуя его горение в присутствии различных солей, получать искусственные камни, например рубины и сапфиры. Небольшие (до 0,5%) добавки активного алюминия существенно улучшают качество сложных сплавов, например для сердечников снарядов и броневого снаряжения техники и вполне мирных режущих инструментов (вольфрам—никель—железо) и при спекании железа и неодима для получения супермагнитов.
| | - активация химических реакций в водных растворах. |
|
| |
|
| Замена обычного оксида алюминия на активированный (его получают при импульсном взрыве алюминия в кислороде) при спекании керамики значительно упрощает технологию создания керамических материалов — температура спекания снижается с обычных 1500–1800 градусов на 200–300 градусов.
| | Разработки: |
| Еще один огромный рынок использования УДП — низкотемпературная пайка разнородных материалов. Росавиакосмосу, к примеру, нужно крепить сейчас зеркала к спутникам. Но при старте ракеты возникают перегрузки до 8G, и зеркала приходится жестко крепить механически. За счет пайки ультрадисперсным порошком можно существенно снизить вес крепежа в стартовом весе ракеты.
| |
|
| |
|
| Совсем уж заманчивые перспективы открываются в области силовой электроники. Рано или поздно встанет вопрос о переводе российских высоковольтных линий электропередачи с переменного тока на постоянный — в этом случае потери энергии уменьшаются на 20%. Для этого потребуются выпрямители, построенные по схеме «кремниевые пластины на вольфрамовой подложке». Проблема в том, что сейчас в России нет технологий соединения кремниевых пластин с вольфрамовой подложкой большого диаметра. На лучшем в России заводе «Протон» в Орле освоили диффузную пайку на подложке диаметром 60–80 миллиметров, теперь стремятся к 100 миллиметрам. Немецкий Siemens, применяя нанопорошки, использует 150-миллиметровые подложки, скоро появится электроника, выполненная на 200-миллиметровой технологии. В «Элитехе» провели серию экспериментов пайки вольфрама с кремнием, которые показали, что можно без труда перегнать немцев.
| | - водоочистной комплекс «Импульс»; |
|
| |
|
| В 1994 г. новый директор НИИ ВН зазвал Яворовского на старое место. Техника по производству УДП была разорена или продана, внутреннего спроса на сам порошок не было.
| | - способ производства нанопорошков методом электрического взрыва и установки, реализующие данный способ. |
|
| |
|
| Интересно, что на эту мысль разработчиков натолкнули чиновники. В стране начались повальные выборы, а первый вопрос, которые задавали жители деревень и небольших поселков на предвыборных собраниях: когда будет вода? «Мы это дело сразу почувствовали, — говорит Яворовский. — Забросили на время все темы, что у нас были, переключились на воду и вот за три месяца сделали водоочистной комплекс ”Импульс”».
| | ==Ссылки== |
| Сначала, как и ожидалось, установки покупали предприятия ЖКХ районного масштаба в основном Севера России — в Коми, Тюменской области, Ханты-Мансийском автономном округе. Затем пришли нефтегазовые предприятия. За ними потянулись западные и восточные компании. Мировой производитель систем по очистке воды японская компания Shinko Pantec, приобретя «Импульс», провела сравнительные исследования с аналогичными установками. Оказалось, что по сравнению с лучшими мировыми аналогами «Импульс» потребляет наименьшее количество электроэнергии при хорошем качестве очистки воды.
| |
|
| |
|
| Оценка столь авторитетной компании стала хорошей рекламой продукции небольшой сибирской лаборатории. К Яворовскому потянулись представители зарубежных компаний. Большинство интересовала возможность покупки технологии. Представитель одной американской венчурной компании уговаривал разработчиков войти в фирму, которая распространяла бы комплекс «Импульс» и развивала электроимпульсную технологию очистки воды в США. Самому Яворовскому в фирме предложили место технического директора. Подумав, ученый отказался. Переехать на полное обеспечение в Далян (бывший Порт-Артур) предлагали китайцы, обещая организовать лаборатории и по водоочистке, и, что для китайцев важнее, по теме УДП. Яворский отказался уже в третий раз. Сегодня лаборатория № 12 Томского НИИ ВН рассчитывает исключительно на себя — добывающий сектор российской экономики ими не интересуется (технологии добычи на шельфе тому же «Газпрому» проще импортировать), в миллиардный (в долларах) проект государства по развитию нанотехнологий томичи тоже не попали, отечественная военка только-только начинает вспоминать о былом технологическом величии, и не факт, что ее повышенный интерес поспособствует бизнес-успеху замечательной разработки.
| | https://portal.tpu.ru/departments/laboratory/ifvt_lab12 |
|
| |
|
| Томское ноу-хау — типичный пример поднятой с колен советской суперразработки, претендующей на мировое лидерство, но не попавшей в круг «своих», которые государство и крупные корпорации готовы финансировать.
| | [[Категория:Сотрудники НИИ высоких напряжений]] |
| | [[Категория:Заведующие лабораториями]] |
| | [[Категория:Физикохимики]] |
