Исследование процессов и создание технологий электронно-лучевого испарения и конденсации металлических и керамических материалов на изделия различного назначения, Киев

Электронный луч — инструмент исследования и созидания на основе нанотехнологий,наиболее производительный и универсальный способ «атомизации» исходных веществ.
Еще в конце 50-х годов XX в. в Институте электросварки им. Е. О. Патона по предложению его директора — академика Бориса Патона и при его активном участии были начаты исследования разработки в области различных электронно-лучевых технологий — ЭЛС (электронно-лучевой сварки), ЭЛП (электронно-лучевой плавки), а несколько позже (с 1962 г.) — электронно-лучевого испарения различных веществ с последующей конденсацией паровых молекулярных потоков в вакууме.
К тому времени уже были известны необычные свойства тонких конденсированных пленок, обладающих так называемой тонкой структурой (теперь говорят — наноструктурой). Главной целью этих работ в институте было исследование закономерностей конденсации интенсивных паровых потоков, образуемых испарением металлов и неметаллов (оксидов, карбидов, боридов и других соединений), — с помощью мощных (50—100 квт) электронно-лучевых пушек, а также изучение структуры и свойств толстых (1 — 2 мм) пленок и массивных материалов, получаемых путем конденсации разных компонентов из паровой фазы.
Эти исследования позволили создать различные новые материалы и покрытия (теплозащитные, жаростойкие, коррозионностойкие и др.) из металлической и керамической основы с высокодисперсными частицами (наночастицами) второй фазы. Были также разработаны и соответствующие технологические процессы и оборудование, изготовлены новые материалы, нашедшие практическое применение в различных изделиях авиационной и космической техники. В 1983 г. эти разработки были удостоены Ленинской премии.

Деловой интерес — по всему миру
В дальнейшем работы в области электронно-лучевого испарения и конденсации, проведенные в Институте электросварки им. Е. О. Патона, вызвали большой интерес и за рубежом. Об этом свидетельствует, к примеру, сделанное в 1993 г. заключение американских экспертов.
Эксперты уточнили, что речь идет об имеющей большое значение для производства материалов и конструкций технологии электронно-лучевого физического осаждения пара (ее аббревиатура по английски — ЕВ-PVD), — и одновременно подчеркнули, что в настоящее время (повторим, речь шла о начале 90-х годов) в США нет коммерческого источника этой технологии и оборудования для ее реализации.
Технологии ЕВ-PVD дают возможность получать теплозащитные покрытия, микрослойные материалы, углеродистые алмазоподобные покрытия, карбидные и другие покрытия, наносимые на лопасти турбин и другие узлы различных изделий современной техники.
В резюме отмечалось, что в случае внедрения в США разработанных в Украине технологий ЕВ-PVD экономический эффект к 2005 г. превысит $7 млрд. — благодаря позитивному влиянию на такие отрасли американской промышленности, как авиакосмическая, ядерная, электронная, медицинская, текстильная, автомобиле- и станкостроительная.