Матеріалознавство в Україні

Матеріалознавство в Україні

Матеріалознавство в Україні — один із пріоритетних напрямів науки, що вивчає будову, структуру, властивості матеріалів та зв'язок між ними.

Характеристика

Матеріалознавство сформувалось як наука на поч. 20 ст. і концентрувалось у декількох високорозвинених країнах світу. З розвитком науки і техніки розширювався перелік використовуваних матеріалів з оптимальними властивостями: конструкційних, функціональних, композиційних, напівпровідникових, полімерних матеріалів, наноматеріалів. Тому матеріалознавство набуло статусу глобальної науки, і майже кожна країна інвестує в створення і дослідження матеріалів. Те ж стосується й України.

Україна має потужні матеріалознавчі центри та промислові підприємства. Найбільш відомі з-поміж них — це Інститут електрозварювання імені Є. О. Патона НАН України, Інститут проблем матеріалознавства імені І. М. Францевича НАН України, Інститут надтвердих матеріалів імені В. М. Бакуля, Фізико-механічний інститут імені Г. В. Карпенка НАН України, Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України, Інститут монокристалів, Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України, Інститут чорної металургії імені З. І. Некрасова, Інститут імпульсних процесів і технологій НАН України, Інститут термоелектрики НАН України. Проблеми матеріалознавства досліджують кафедри технічних університетів України та відділи в інститутах НАН України фізичного, хімічного і механічного профілів, наприклад, Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України, Інститут фізики напівпровідників імені В. Є. Лашкарьова НАН України, Інститут металофізики імені Г. В. Курдюмова НАН України, Інститут загальної та неорганічної хімії імені В. І. Вернадського НАН України, Інститут хімії поверхні імені О. О. Чуйка НАН України тощо. Більшість академічних інститутів стали унікальними всесвітньо відомими науковими школами зі створення, дослідження й технологій матеріалів, а НАН України — загальновизнаним світовим центром матеріалознавства.

• За проблемою диверсифікації продукції з металів і сплавів та технологій їхнього виробництва й оброблення створено та досліджено сотні сортів сталі, чавуну та інших сплавів, десятки великомасштабних технологій виробництва чорних і кольорових металів, їхнього литва, прокатки, обробки тиском, зміцнення, профілювання (З. Некрасов, Виноградов Андрій Павлович (1875–1933), О. Чекмарьов, К. Стародубов, В. Большаков, М. Гасик, В. Єфімов, В. Перелома, В. Найдек, Л. Позняк та ін.), які використовують у машино- та літакобудуванні, військовій і космічній техніці, хімічній промисловості, енергетиці.
• За проблемою з’єднання різнорідних матеріалів, яка містить всі види зварювання в різних середовищах — на повітрі, у газах, під водою, у космосі, під шлаком і флюсом, за допомогою дуги, плазми, лазерного та електронного випромінювання, унаслідок електрошлакового процесу і технології саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу (СВС), дифузійного зварювання (Є. Патон, Б. Патон, С. Кучук-Яценко, І. Походня, Волошкевич Георгій Зосимович (1911–1986), Б. Медовар, Б. Мовчан, Л. Лобанов, К. Ющенко та ін.) і всі види паяння пар метал — метал, метал — кераміка (скло) унаслідок ретельного вивчення явищ змочування та розтікання (В. Єременко, Ю. Найдіч). Проблему з’єднання розв’язано практично для всіх марок сталі, кольорових металевих матеріалів і сплавів, для виробів і конструкцій з будь-якою товщиною стінки для космічних і авіаційних апаратів, надводних і підводних човнів, двигунів і турбін будь-якої потужності, залізничної техніки, трубопроводів, атомних реакторів і відповідальних конструкцій АЕС. Розв’язано проблему сполучення матеріалів біологічного походження — зокрема живих тканин, розроблено технології безкровної хірургії.
• За проблемою технологій матеріалів космічної техніки та матеріалів для екстремальних умов експлуатації створено композиційні матеріали на основі пластиків, зміцнених вуглецевими і металевими волокнами, численні металеві, керамічні, полімерні матеріали для корпусів апаратів, високотемпературні протикорозійні матеріали для реактивних двигунів, спускних апаратів (І. Францевич, Карпінос Дмитро Мойсейович, 1932–1986).
• За проблемою порошкової металургії розвинуто систему знань про матеріали із заданими властивостями: розроблено технології створення різноманітних порошків, виробів з них, розвинуто фундаментальні знання та створено технології пресування, прокатування, екструзії, спікання, нанесення покриттів, оброблення порошкових матеріалів. Уведено у виробництво десятки нових порошкових технологій І. Федорченко, В. Скороход, І. Д. Радомисельський (1914–1986)] та інші.
• За проблемою створення технологій масового виробництва синтетичних алмазів і надтвердих матеріалів на основі кубічного бор нітриду, твердих сплавів та інструменту різання та буріння (В. Бакуль (1908–1978), М. Новиков та ін.).
• За проблемою фізико-хімії тугоплавких сполук і створення матеріалів на їхній основі розроблено сотні технологій синтезу простих і складних карбідів, нітридів, боридів, силіцидів, гідридів, оксидів металічних і неметалічних елементів, технологій виготовлення численних керамічних виробів з них для експлуатування в екстремальних умовах агресивних середовищ (Г. Самсонов, С. Тресвятський, П. Кислий, Т. Косолапова, Г. Гнесін, Ковальченко Михайло Савич, нар. 1934).
• За проблемою фізики міцності та пластичності металевих матеріалів створено технології оброблення сталей, сплавів, захисту їх від корозії, позбавлення розчинених газів тощо (В. Гріднєв, В. Трефілов, Г. Карпенко, В. Панасюк, С. Фірстов, О. Іванишин).
• За проблемою багатофункціональних матеріалів створено теоретичні основи функціонально-градієнтних матеріалів, термоелектричних матеріалів і численні вироби з них (Л. Анатичук), теоретичні основи феримагнетиків (В. Бар’яхтар), сегнетоелектриків, магнетоелектриків і релаксорів (М. Глинчук), теоретичні і експериментальні дослідження високотемпературних надпровідних матеріалів (В. Семиноженко).
• За проблемою лазерних, оптичних і сцинтиляційних матеріалів створено теоретичні основи вирощування монокристалів різноманітних речовин, легування люмінофорами кристалічних і полімерних сцинтиляторів, проведено фундаментальні дослідження радіаційної стійкості сцинтиляційних матеріалів, розроблено і комерціалізовано десятки технологій вирощування лейкосапфірів, лужногалогенідних монокристалів великого діаметру, монокристалів калій дигідрогенфосфату (КДФ, KH₂PO₄), сполук типу AIIBVI, технологій пластмасових сцинтиляторів, технологій лазерних матеріалів і пристроїв різної потужності та показників випромінювання, детекторів гамма- і рентгенівського випромінювання, приладів ядерної медицини (В. Семиноженко, В. Пузіков, Б. Гриньов та ін.).

Література

1. Сучасне матеріалознавство XXI століття / Відп. ред. І. К. Походня. Київ : Наукова думка, 1998. 657 с.
2. Скороход В. В., Уварова І. В., Рагуля А. В. Фізико-хімічна кінетика в наноструктурних системах. Київ : Академперіодика, 2001. 180 с.
3. Андриевский Р. А., Рагуля А. В. Наноструктурные материалы. Москва : Академия, 2005. 190 с.
4. Рагуля А. В., Скороход В. В. Консолидированные наноструктурные материалы. Киев : Наукова думка, 2007. 375 с.
5. Родунер Э. Размерные эффекты в наноматериалах / Пер. с англ. Москва : Техносфера, 2010. 352 с.
6. Сучасне матеріалознавство та товарознавство: теорія, практика, освіта: матеріали VI Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції (м. Полтава, 14–15 березня 2019 р.). Полтава : Полтавський університет економіки і торгівлі, 2019. 324 с.

Див. також

Матеріалознавство

Автор ВУЕ

А. В. Рагуля

Покликання на цю статтю: Рагуля А. В. Матеріалознавство в Україні // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Матеріалознавство в Україні (дата звернення: 11.10.2026).

Оприлюднено: 03.10.2019