Молодому учёному, старшему научному сотруднику лаборатории «Высокоэнтропийные материалы» ЮУрГУ Маджиду Насери 36 лет. Однако статьи с его участием едва ли не каждый месяц выходят в крупнейших научных журналах мира, таких как «Journal of Alloys and Compounds», «Intermetallics». Его задача – создание высокоэнтропийных сплавов. Сплавов на основе пяти или большего числа металлов, каждый из которых придаёт ему особенные свойства. При этом в его исследованиях используется «крутая» математика – теория автоматов, современная геометрия, нечёткая логика. Его индекс Хирша в Скопусе – 15, а значит не менее 15 его работ процитированы, каждая не менее чем в 15 источниках. Солидно для молодого учёного! Результаты его исследований – в процессе внедрения не только в России, но и в Иране и в Казахстане.
– Как вы прибыли в Россию? Почему выбрали эту страну?
– Я родился на севере Ирана. Окончил бакалавриат по металлургии в Технологическом университете Исфахана (IUT), магистратуру в Семнане, учёную степень получил в университете города Ахваз (Shahid Chamran University).
Чтобы развить результаты диссертации по горячим следам, сразу после защиты учёные отправляются на «постдок»-программы. Я выбрал такую программу в Сеуле и несколько лет работал в Южной Корее. Может быть, работал бы и дальше, мне нравилось в Азии, но планы поломала пандемия. Я пытался продолжить научную работу в Китае, но заслоны пандемии сработали и там. Вернувшись в Иран, подумывал о поиске вакансии, как вдруг обнаружил в почтовом ящике имейл из ЮУрГУ. Меня пригласили работать на Урал, в Челябинск.
С осени 2022 года мы с супругой переехали в Россию, и теперь я работаю в ЮУрГУ старшим научным сотрудником. Как раз в это время формировалась лаборатория высокоэнтропийных материалов, сотрудником которой я стал.
Кстати, многие студенты с моей родины – Ирана – приезжают в Россию завершать образование и защищать диссертации. Персидские семьи предпочитают не отпускать молодых в далёкие западные страны, предпочитая соседей – Катар, Россию, Азербайджан, Арабские Эмираты. К сожалению, в иранских школах не преподают русский язык, его приходится изучать на месте.
– Какие инновационные материалы вы создаете и изучаете?
– Область моих научных интересов – высокоэнтропийные сплавы и покрытия. Они состоят из пяти или более металлов, каждый из которых сохраняет свои механические, химические, электрические, антикоррозийные свойства. К числу таких металлов относятся, например, железо, алюминий, марганец, никель, кобальт, хром, молибден и титан. Чтобы добиться необходимых физико-химических характеристик, металлы для сплава нужно взять в определенной пропорции, а её не так просто подобрать. Здесь на помощь приходит компьютерное моделирование, позволяющее создавать новые классы материалов.
Моя задача – изучение наноструктур высокоэнтропийных сплавов, а также их деформации при обработке металлов и устойчивости сплавов к коррозии.
Мой научный руководитель посоветовал сфокусироваться на создании наноструктурированных высокоэнтропийных сплавов, которые будут потом подвергаться интенсивной пластической деформации (SPD). Использование этой методики изучено, например, на сплавах алюминия и титана, нам нужно обобщить результаты на сплавы из 4–5 и более компонентов.
– Поддержана ли ваша работа грантами?
– Да. Наш коллектив получил грант, предоставленный Министерством науки и высшего образования России в рамках сотрудничества с исследовательскими учреждениями Казахстана. Задача проекта: создавать и продвигать высокоэнтропийные наноструктурированные сплавы как инновационные производственные материалы для российской промышленности. Вопрос в том, в каком соотношении нужно взять элементы сплава, чтобы получить полезные качества. Руководителем гранта является профессор Марина Самодурова. Мы также работаем по гранту Российского научного фонда. Передо мной стоит задача сделать прежде всего недорогой вариант сплава. Что в многокомпонентных сплавах недёшево? Хром, тантал, титан, особенно кобальт и ниобий. Что относительно дёшево? Железо, алюминий, никель. Мы сосредоточились на сплаве, в который входит не более 75 % суммарно железа и никеля, 15 % хрома, 10 % марганца, и ещё небольшая доля ниобия, дополняющего состав до 100 %. То есть если железа и никеля 65 %, ниобия, соответственно, 10 %.
В процессе обработки сплавов методами интенсивной пластической деформации нам помогают коллеги с кафедры «Строительные материалы и изделия» Александр Орлов и Алёна Мясникова, мои соавторы.
На наноуровне мы наблюдаем за текстурой металла, например, за ориентацией зёрен. Как определить ориентацию? Представим, что зерно – это куб, который можно вращать. Изначально зёрна ориентированы случайно, а при прокатке разворачиваются в одну сторону. Зёрна меняют форму и при штамповке. При ковке размер зёрен уменьшается (тогда как при прокатке они сплющиваются, уменьшается лишь их толщина).
Ориентация зёрен позволяет предсказать не только механические, но, например, и электромагнитные свойства металла.
– Какие у вас научные планы на ближайшее будущее?
– Предстоит сосредоточиться на механических свойствах сплавов, добиться высокой твёрдости, износоустойчивости. Затем добиться антикоррозионных свойств, в том числе в агрессивных средах (кислота, высокая температура).
Здесь предстоит создавать каркас новой науки: как оценивать эти качества, как ставить лабораторные эксперименты. Опыт работы в этом направлении пока только нарабатывается.
За моделированием следуют и эксперименты, мы проводим их в лаборатории. Для экспериментальной части в том, что касается коррозии, мы привлекли коллегу из ЧелГУ Светлану Працкову. Эксперименты приходится повторять много раз, чтобы уверенно говорить о результате.
– Хорошо ли учёному-металловеду работать в России?
– Россия сегодня – то место, где достаточно быстро можно пройти путь от разработки технологии в лаборатории до внедрения в индустрии. Государство заинтересовано здесь в разработке инновационных материалов, об этом говорит и президент страны Владимир Путин. Тем более много перспектив в Челябинске, где, кроме научной базы и прекрасного коллектива, много потенциальных предприятий потребителей – трубное производство, машиностроение.
Я представлял эти разработки на конференции в альма-матер – университете, где я защищал диссертацию, в Ахвазе, в Иране. И там мой доклад привлёк внимание, слушатели отметили, что материал недорогой, так что, возможно, полученные результаты принесут пользу и моей родной стране.
Исследования проводятся в рамках проекта «Материалы с многокомпонентной основой» программы «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».