ПРЕМІЯ «БУЛАТУ»

Престижною міжнародною премією імені Манфреда фон Арденна за праці в галузі прикладної фізики, спрямовані на створення техніки й технологій нанесення різноманітних зміцнюючих покриттів вакуумно-дуговим методом, нагороджено керівника лабораторії Харківського фізико-технічного інституту (ХФТІ) Івана Аксьонова. Ця премія — 10 тис. євро — щорічно вручається Європейським науково-дослідним товариством European Society of Thin Films за видатні роботи, які вже одержали широке практичне застосування в промисловості, у сферах прикладної фізики, зокрема, плазмової, електронно-променевої й вакуумної технологій.

А розпочалася історія з «Булатом» понад 40 років тому у відділенні фізики плазми ХФТІ під час досліджень керованих термоядерних реакцій. Вона може бути прикладом, коли, розв’язуючи головне завдання, експериментаторам вдалося не пропустити побічний ефект, правильно оцінити його значення, а потім і розвинути технологічний напрям. Як висловився член-кореспондент НАН України, керівник термоядерних досліджень у ННЦ ХФТІ в 1966—1987 роках професор Володимир Толок, котрий стояв біля витоків програми «Булат», «по дорозі до Індії вдалося помітити Америку».

Працюючи над насосом для отримання чистого вакууму, лаборанти почали скаржитися на те, що внутрішні поверхні приладу погано піддаються очищенню. З’ясувалося, під час горіння плазмової дуги атоми титану конденсуються на холоднішу, ніж у катода, поверхню, а іони її бомбардують. У результаті на внутрішніх поверхнях насоса утворювалося міцне покриття з осілого на них титану.

Фізики назвали відкритий процес КІБ — конденсація з іонним бомбардуванням. Вони зрозуміли, що, керуючи енергією іонів і напрямком їхнього руху, а також використовуючи катоди з різноманітних матеріалів, можна одержувати у вигляді покриттів найрізноманітніші сполуки та сплави. Розробленим у ХФТІ установкам для нанесення таких покриттів дали назву «Булат».

Так, при використанні графітового катода було отримано перші плівки алмазоподібного вуглецю з мікротвердістю, яка наближається до твердості природного алмазу. Потім зносостійкі покриття з нітриду молібдену на поршневих кільцях дизельних двигунів, потім відрізні різці з покриттям із нітриду титану, фрези, свердла тощо. Зміцнюючи поверхню деталей і виробів, нові покриття в кілька разів подовжували термін їхньої служби.

У Харкові вперше виготовили серію з двадцяти «Булатів». 1974 року після успішно витриманих ними екзаменів на харківських заводах вийшла постанова Ради міністрів СРСР про широке впровадження передової технології зміцнення ріжучого інструмента в масштабах усього Союзу. Протягом низки років в Україні виготовлялося по 100 установок «Булат-3» на рік. (До речі, частина їх нині опинилася в господарів малих підприємств.)

Освоївши територію СРСР, «Булати» потрапили до США. Ліцензію на їхнє виготовлення з правом створювати дочірні підприємства в 47 країнах світу придбала організована для цього американцями фірма Multy Arc Vacuum System. Із її легкої руки метод розпочав переможну ходу світом, до сьогодні MAVS продала кілька сотень таких установок на суму понад півмільярда доларів США. А скільки всього в світі працює «Булатів», його автори вже не знають. До речі, це була єдина продана інститутом ліцензія за всю його попередню історію і єдина за всю історію Міністерства середнього машинобудування.

Проте наприкінці 80-х років на продаж вже опублікованих і можливих наступних патентів у цій галузі наклали заборону. Установці «Булат» присвоїли гриф «Для службового користування», що тоді фактично припинило зв’язки ХФТІ з підприємствами. І це тоді, коли в країнах Заходу нова технологія зміцнення продовжувала активно розвиватися. Відстаючи спочатку в науковому наповненні, західні вчені помітно випередили СРСР, а нині й Україну в реалізації уже відкритого. Отож премія імені Манфреда фон Арденна — за піонерські досягнення, зроблені ще в 70-ті роки. А чим займаються сьогодні лауреати з Харкова?

Іван Аксьонов трудиться в Харківському фізико-технічному інституті. Очолювана ним лабораторія розробляє нові покриття, зокрема на вироби зі скла, на декоративну меблеву фурнітуру. Створено технологію й устаткування для нанесення надтвердих алмазоподібних захисних покриттів на елементи запису та зчитування інформації для комп’ютерної техніки. Проте серійно в Україні установки не випускаються. Дослідне підприємство ХФТІ може виробляти їх лише під окремі замовлення, в основному за контрактами з зарубіжними країнами.

На думку фахівців, можливість управляти інтенсивними потоками плазми різноманітних речовин дозволить отримувати нові незвичні матеріали, їхні сполуки та сплави. Закладені в Харкові основи атомно-іонної металургії ще далеко не вичерпали свій інноваційний ресурс.

Утім, ці роботи беруть початок ще в часи СРСР. Якій із ідей, що народжуються в лабораторіях інституту сьогодні, судилося здобути визнання в XXI столітті, покаже час.