СМИ о деятельности РОСНАНО

Последние события и самая актуальная информация о деятельности РОСНАНО

Программа «Формула бизнеса». Интервью с Сергеем Судьевым, генеральным директором компании «Наноэлектро»

30 июля 2012

Раньше медные провода гнуть было нельзя, так как они ломались и теряли свою функциональность. Теперь же их можно гнуть и завязывать в узлы, и ничего страшного от этого не случится.

ВЕДУЩИЙ: Как вы думаете, что у меня сейчас в руках? Правильно, это медный провод. А теперь посмотрите, что я с ним сейчас сделаю. Сердце прямо-таки кровью обливается. Если бы мой преподаватель по электротехнике увидел, что я занимаюсь, то я вряд ли бы закончил свой университет. Еще буквально несколько лет назад после такого издевательства медные провода ломались и их попросту выбрасывали. А теперь они продолжают работать. Сегодня мы узнаем, как с помощью нанотехнологий распутать этот Гордиев узел и из чего сегодня делают так называемые суперпровода.

Суперпровода стали известны широкому кругу специалистов совсем недавно. Их уникальные характеристики действительно можно перечислять только с приставкой «супер». По прочности такой провод не уступает стали. По электропроводности, по способности передавать ток на расстоянии на 80% приближается к чистой меди. К тому же, суперпровод обладает повышенной стойкостью к деформации. Его можно перегибать в 10 раз больше чем обычный медный провод. При этом число перегибов может достигать 10 тысяч.

Производство суперпроводов — это уникальная российская технология, аналогов которой в мире пока не существует. Поэтому выпуск первых промышленных тонн сверхпрочной меди стартовал в Москве в цехах компании «Наноэлектро».

Сергей СУДЬЕВ, генеральный директор компании «Наноэлектро»: У нас есть три патента по производству этого материала. Один по сплаву, другой, два патента по, собственно, проводнику. Все остальное мы держим в виде ноу-хау, в виде промышленных секретов.

ВЕДУЩИЙ: Компания «Наноэлектро» прописалась на территории Института неорганических материалов, ведь изготовление суперпровода во многом схоже с технологией производства сверхпроводников. Именно в этих цехах в свое время производилось оборудование для легендарных такомаков. Именно здесь, в условиях строгой секретности, сохранился технологический и интеллектуальный потенциал.

ВЕДУЩИЙ: Вадим Вячеславович, суперпровода делаются по нанотехнологиям, но здесь я вижу сплошные станки большие, прессы. Где же это нано?

Вадим МАРИНЧЕВ, начальник производственного цеха компании «Наноэлектро»: Голова процесса — это получение слитка, так называемый энситу, состоит из 18% ниобия и остальное у нас медь. Литейный процесс он состоит из двух стадий. Первая — это получение электрода на индукционной печи путем заливки в него белого стержня или стержней, в зависимости от технологий, медью. Мы получаем электрод где-то порядка 1,5 м длиной. Выгружаем его, затем электрод идет на вакуумный дуговой переплав.

ВЕДУЩИЙ: На второй стадии литейного процесса медно-ниобиевый электрод помещает в верхнюю часть дуговой электропечи. Под ним устанавливается жаропрочный контейнер кристаллизатор. Из печи откачивается воздух до состояния вакуума, и электрод начинает медленно опускаться вниз. На его пути автоматически включается мощная электродуга, и при температуре 2500 градусов электрод начинает плавиться. Раскаленная масса стекает в кристаллизатор и охлаждается. В результате получается сплав, в котором кристаллы ниобия в виде зерен равномерно распределены среди меди. Под микроскопом это больше похоже на булочку, нашпигованную изюмом.

ВЕДУЩИЙ: Почему именно ниобий используется для вот создания суперпроводов? Есть ведь немало других лидирующих добавок?

Вадим МАРИНЧЕВ, начальник производственного цеха компании «Наноэлектро»: Да, есть, ниобий и медь — они взаимно нерастворимы друг в друге. И как бы при дальнейшей обработке давлением и многократном волочении получаются тончайшие нановолокна ниобия, которые имеют, ну, длину, не прерываясь нигде на своем пути.

ВЕДУЩИЙ: Российская технология изготовления суперпроводов обогнала технический прогресс как минимум на 20 лет. До этого она использовалась лишь в научных исследованиях для создания сверхмощных магнитных полей в лабораторных условиях. Уникальные характеристики медно-ниобиевых сплавов позволили достичь ученым почти фантастических результатов.

Сергей СУДЬЕВ, генеральный директор компании «Наноэлектро»: Национальная лаборатория высоких магнитных полей США, где создаются уникальные импульсные магнитные системы, и был достигнут мировой рекорд индукции магнитного поля 100 тесло, и это сделано как раз на магните из нашего материала.

ВЕДУЩИЙ: Сегодня российские суперпровода успешно работают в исследовательских центрах США, Бельгии, Нидерландов, Германии, Польши и Литвы. Но во втором десятилетии 21-го века человечеству понадобились новые материалы для очередной технологической революции.

Андрей ПУТИЛОВ, старший инвестиционный менеджер РОСНАНО: Практическое применение продукции можно найти в транспорте, например, в линиях высокоскоростных сообщений между городами. То, что, скорее всего, будет в ближайшее время реализовываться в нашей стране. Авиация, флот, в том числе подводный, ну, достаточно много применений.

ВЕДУЩИЙ: Первое в мире промышленное производство суперпроводов поддержано государственной компанией РОСНАНО. Общая сумма проекта — 1 млрд 20 млн рублей. Срок окупаемости — всего 3 года.

Сергей СУДЬЕВ, генеральный директор компании «Наноэлектро»: Большую часть в этот уставный капитал нашего предприятия внес Институт неорганических материалов имени Бочвара. В частности, этим оборудованием, который вокруг нас расположен, оно было оценено и внесено. А также объектами интеллектуальной собственности, которые также прошли соответствующую оценку. И этот вклад составил 570 млн рублей. Остальную часть — 450 млн рублей — уже деньги на развитие этого предприятия, на развитие бизнеса, на маркетинговые исследования, на расширение ассортимента, и освоение коммерческого рынка, выпуска этих продукций внес РОСНАНО.

ВЕДУЩИЙ: Следующий этап производства суперпроводов — горячее прессование. Внешне это напоминает чудо. Посмотрите, вот наш внешний небольшой медный ниобиевый слиток. Он разгорелся в печи до температуры 800 градусов. Перед началом процесса сотрудники «Наноэлектро» устанавливают пресс специальной литейной формы, а затем погружают в многотонную махину пылающий жаров слиток. А теперь внимательно следите за краном. После прессования он словно фокусник из рукава начинает вытягивать из пресса почти бесконечный прут. Смотрите, один метр, два, три, четыре — узнать его точную длину удалось лишь после укладки прута на пол.

ВЕДУЩИЙ: Сергей Владимирович, вот металл еще горячий, его только что достали из-под пресса. Что произошло с самим металлом, что изменилось принципиально в его структуре?

Сергей СУДЬЕВ, генеральный директор компании «Наноэлектро»: Учитывая то, что у нас сплав состоит из ниобиевых частиц, мелкодисперсных, расположенных в медной матрице, равномерно распределенных, в поперечном сечении такого слитка содержится огромный размер частиц порядка 2.6 мм. Соответственно, при горячем прессовании эти частицы вытягиваются в тончайшие ниобиевые волокна. Соответственно, в поперечном сечении вот такого прутка сейчас содержится порядка нескольких сот миллионов ниобиевых волокон.

ВЕДУЩИЙ: Далее остывший пруток очищают и вытягивают в длину с помощью операции волочений. Один конец прутка закрепляют в машине и протягивают с многотонным усилием через сдавливающие ролики. В зависимости от того, какого диаметра нужно получить суперпровод на выходе, количество операций волочения может достигать нескольких десятков, а то и сотен. В результате получается уникальный наноструктурированный материал. Толщина ниобиевых волокон в нем не превышает 10 нанометров, а длина их не более 50 нанометров. При этом волокна расположены так, что укрепляют, как бы армируют всю внутреннюю структуру медного проводника.

Сергей СУДЬЕВ, генеральный директор компании «Наноэлектро»: Тем самым вычищается от структурных дефектов, выхолащивается от них и приобретает и высокую прочность, и высокую электропроводность.

ВЕДУЩИЙ: Убедиться в уникальных свойствах суперпроводов можно в специальной лаборатории компании «Наноэлектро». Современное диагностическое оборудование позволяет почти на молекулярном уровне увидеть как технология изменяет физические свойства материала.

ВЕДУЩИЙ: В этой лаборатории качества как вы контролируете параметры вот ваших суперпроводов?

Вадим ДМИТРИЕВ, старший научный сотрудник компании «Наноэлектро»: Производим отбор образцов и проводим анализ твердости. Здесь мы видим на экране четкую картину без внешних каких-либо дефектов. Соответственно, проводник удовлетворяет всем техническим условиям при производстве.

ВЕДУЩИЙ: Здесь я вижу более сильное увеличение? Что здесь за структура?

Вадим ДМИТРИЕВ, старший научный сотрудник компании «Наноэлектро»: Здесь проводится более досконально анализ микроструктуры с целью выявления трещин, каких-либо других дефектов, что может привести к обрывности в результате изготовления.

ВЕДУЩИЙ: После диагностики на молекулярном уровне испытания на прочность. Сначала закрепляем в разрывной машине обыкновенный медный провод и подаем многотонную нагрузку. Далее устанавливаем образец наномодифицированного медного провода, и с тем же усилием пытаемся его разорвать. Как видим, суперпровод не поддается прежней нагрузке, и машина продолжает плавно увеличивать свое усилие. Наконец, мы достигаем предела. Ну, о разрыве мы узнаем лишь по звуку.

Светлана СТЕПАНКОВА, инженер компании «Наноэлектро»: Суперпровод, как показали измерения, имеет прочность в 8,5 раз больше, чем медный провод, и обладает деформацией в 3 раза меньшей, чем медный провод.

ВЕДУЩИЙ: Но, и это не предел для наноструктурированных проводов. Исследования продолжаются, идет отработка новых технологических решений.

Сергей СУДЬЕВ, генеральный директор компании «Наноэлектро»: Я не считаю, что мы еще вышли на предел, где-то процентов на 15–20 мы еще теоретически можем повысить характеристики нашего материала, как увеличить прочность, так и повысить электропроводность.

ВЕДУЩИЙ: Продолжается и поиск новых рынков сбыта. Повышенная прочность и электропроводность сегодня нужны российским скоростным поездам. Контактный провод из суперпроводов позволит тому же сапсану безопасно развивать скорость более 350 км/ч. При этом служить контактный провод будет больше 5 лет. Российская авиация может стать безопаснее после внедрения суперпроводов в системах электроснабжения лайнеров. Компания уже сегодня разрабатывает принципиально новый кабель повышенной прочности и устойчивости к механической вибрации.

Сергей СУДЬЕВ, генеральный директор компании «Наноэлектро»: Хотя мы, в общем-то, принципиально не хотим конкурировать с традиционным применением, ибо там, где оно применяется — пусть оно применяется. А наш провод позволяет создавать принципиально новые электротехнические устройства. И здесь задача стоит не только как бы вытеснение с рынка традиционных материалов, а даже, скорее всего, создание нового рынка.

Андрей ПУТИЛОВ, старший инвестиционный менеджер РОСНАНО: Рынок суперпроводов по оценкам наших экспертов сейчас порядка 400 млн рублей, в 2015 году будет 700 млн рублей, ну, это цифра достаточно условная. Тем не менее, мы понимаем, что сбыт этой продукции будет, и поэтому этот проект нам интересен.

ВЕДУЩИЙ: Пока у суперпроводов компании «Наноэлектро» нет явных аналогов ни у нас, ни за рубежом. Однако, отсутствие конкуренции — это лишь повод быстро занять лидирующие позиции в отрасли. Буквально через три года здесь будут производить до 50 тонн высокопрочных проводов. Общая выручка компании приблизится к 1 млрд рублей, а доля на мировом рынке превысит 15%. На сегодня все! До встречи!

Источник: Россия 24. Нанотехнологии, 29.07.2012