Miért lehetett csak lassan haladni a Trabanttal? Mi a titka a mai gyors kocsiknak? Milyenek a görbült térben kiszámítható kristályszálak, amelyek meglepő módon nemcsak egyszer tűnnek fel? Ezekre a kérdésekre is választ adnak Jurij Sidor kutatásai, aki az ELTE IK Savaria Műszaki Intézetének tanára, a szombathelyi gépészmérnökképzés anyagismeret tárgyának oktatója. Most tért haza Amerikából, az Utah állambeli St.George-ból, ahol egy nemzetközi konferencián (18th International Conference on Textures of Materials) számolt be legújabb eredményeiről. Ezt a konferenciát háromévente rendezik meg mindig más kontinensen, Amerikában, Európában és Ázsiában. Dr. Jurij Sidor 2008-as Pitzburg-i fórum óta vesz részt ezeken a tudományos üléseken. 2012-ben az indiai Mumbai-ba, 2014-ben Drezdába utazott, hogy bemutassa fejlesztéseit, most Amerikába vitte a tudását.

A konferencia témája a különböző anyagok kristálybelső szerkezetének kialakulása a nano kristályoktól kezdve a makrokristályos, geologikus anyagokig, amilyenek például a hegyek. A témakörben az egész picitől (ez a nano világ) az egész nagyig jutunk, az is ide tartozik, hogyan mozog a földkéreg? Felgyűrődik, beszakad, mutatván, hogy a Föld is él, folyamatosan változik a millió évek alatt. 

Dr. Jurij Sidor a több milliárd kristályból felépülő fémes szerkezetekkel foglalkozik, ötvözetekkel, bármilyen fém polikristályos rendszerekkel, amelyekben kialakul az ún. „kristálytextúra”. Ez határozza meg az anyag rugalmassági és képlékenységi tulajdonságait. Fontos például az autóiparban, alkalmas-e az anyag a szükséges alakításra, mélyhúzási applikációkra, alkalmazásokra. Például egy lemezből ki lehet húzni egy csészét vagy egy fürdőkádat vagy bármilyen bonyolult autóalkatrészt. A megfelelő alakítás biztosítja az aerodinamikát, hogy az autó kevésbé álljon ellen a levegőnek, vagyis a légellenállás minimális legyen. Ezek a tényezők a repülőknél is nagyon fontosak. A többiek között (motor teljesítményt, transzmisszió, stb) Trabant még azért is nem tudott gyorsan mozogni, mert két egymásra tett doboz volt, óriási légellenállással. A modern autók azért áramvonalasak, mert így csökken a légellenállás. 

- Sok fejlesztés kellett ahhoz, hogy könnyű anyagokban, új kristályszerkezetekben (például alumínium- vagy magnéziumötvözetekben) érjék el az anyag szilárdságát és egyúttal képlékenységét. A mai alumíniumötvözetek háromszor könnyebbek, mint az acél. A repülőgépek is alumíniumötvözetekből készülnek és műanyagokból – mondja dr. Jurij Sidor, aki St. George-ban 2017. november 9-én tartott előadást a saját kutatásaiból. 

- 2013-ban publikálta először, hogy a matematikailag létrehozott „Euler” térben miként lehet leírni az alakítás során a fémekben létrejövő „β-szálat” egy képlettel. Azt modellezzük, hogy az anyag gyártása közben miképpen rendeződnek át a kristályok, milyen új szerkezetek jönnek létre. Az alakítás után az anyag nagyon rideg, ezért hőkezeléssel javítjuk az anyag tulajdonságait, aminek következtében újra átrendeződnek a kristályok. A modellek létrehozása által tanulmányozható, hogy mi történik alakítás közben. Én is fejlesztettem ezeket a modelleket azzal a céllal, hogy egy meghatározott alak eléréséhez biztosítsuk az anyag megfelelő tulajdonságait. Ki lehet azt számolni, hogy egy kívánt alak eléréséhez pontosan milyen anyagtulajdonságokra van szükség. Egy adott tulajdonságot könnyen tudunk biztosítani, de az nagy kihívás, hogy a tulajdonságok spektruma rendelkezésre álljon. Ezért nano-, mikro- és makro szinten végzünk modellezéseket, amelyek segítenek megérteni az anyagtulajdonságok kialakulását gyártás során. Az „Euler” tér, amiben a modellekkel dolgozunk „görbült” tér, nem lineáris, mint a 3D-s, és „multiplicitás” az egyik tulajdonsága, vagyis többször, legalább 24-szer megjelenik benne a egy adott kristály orientáció. 

 

Dr. Jurij Sidor az „Intelligens szakosodást szolgáló intézményi fejlesztések EFOP-3.6.1-16 A felsőoktatási rendszer K+F+I szerepvállalásának növelése intelligens szakosodás által Sopronban és Szombathelyen” projekt keretében kutatóként innovatív technológiákkal foglalkozik. 

 

Fotó: Jurij Sidor a genti egyetemi volt kollégáival a St. George-i konferencián 

 

Ide írhatod a hírt ...