Поиск и разработка новых сплавов, обладающих специальными функциональными свойствами, такими как жаропрочность, жаростойкость, биомеханическая совместимость, контролируемый коэффициент линейного термического расширения безусловно являются актуальными. Проект направлен на решение задач по разработке принципов создания функциональных сплавов на
основе титана, имеющих:
- жаропрочность, жаростойкость, что позволит повысить эффективность работы первых ступеней газотурбинных и турбовинтовых двигателей, используемых в аэрокосмической области, газовой отрасли;
- инварные свойства (низкий коэффициент линейного температурного расширения - КЛТР), которые востребованы в сферах криогенной техники, высокоточного станкостроения, лазерной и спектрометрической техники, оптоэлектронного приборостроения. В качестве сопутствующих свойств для такого рода материалов наиболее важными являются высокая удельная прочность, сохранение пластичности (отсутствие охрупчивания) в при криогенных температурах, высокая химическая стойкость (особенно при контакте с жидким кислородом), в ряде случаев важна немагнитность материала;
- биологическую и механическую совместимость с организмом человека, позволяющих создавать импортозамещающие металлические материалы медицинского назначения и способы их
получения на основе исследований в области разработки составов сплавов и способов их обработки с целью получения комплекса биомеханических свойств, не уступающих свойствам применяемых в настоящее время зарубежных металлических биоматериалов.
Научная новизна включает несколько аспектов:
- разработка принципов комплексного легирования титановых сплавов на основе альфа-фазы, для обеспечения повышенных характеристик жаропрочности в результате интерметаллидного упрочнения и жаростойкости за счет введения РЗМ,
- разработка принципов легирования титановых сплавов на базе знаний об орторомбическом мартенсите и обратимых мартенситных превращениях в титановых сплавах для создания одноразмерных и двухразмерных изделий с заданным КЛТР для температурного диапазона - 140…200 °С. и расширят;
– получение титанового сплава с максимально низким значением модуля упругости и высокой обратимой деформацией, что позволит повысить долю отечественных медицинских изделий и/или технологий на Российском рынке, способствуя импортозамещению;
- получение новых знаний о влиянии имплантатов из нового сплава и имеющих различные пористые покрытия на экспрессию молекулярных маркеров первичных стадий приживаемости имплантатов, адгезию и пролиферацию клеток, дифференциацию остеобластов в остеоциты и последующую минерализацию костной ткани.