В ИГМ СО РАН представили уникальные отечественные гидротермальные установки нового поколения
В Институте геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН запущены в работу первые в России лабораторные гидротермальные установки с автоклавами высокого давления и системой быстрого изобарического охлаждения образцов, разработанные и собранные силами российских ученых и инженеров. По ряду параметров они не уступают зарубежным аналогам, а в некоторых аспектах даже превосходят их.
Комплекс из трех гидротермальных установок типа Cold Sealed Pressure Vessel (CSPV) способен моделировать экстремальные условия глубинных недр Земли. Ключевая особенность оборудования — система быстрого изобарического охлаждения (так называемая закалка), которая позволяет «захватывать» и исследовать промежуточные состояния вещества, недоступные при традиционных методах.
Две установки повторяют лучшие зарубежные решения, третья — уникальна. Ее ученые оснастили электронной системой управления, позволяющей полностью автоматизировать эксперимент: от программирования параметров до закалки и регистрации данных. Также модернизированная версия CSPV позволяет достичь в ходе эксперимента более высоких температур — до 1100℃, и давления — до 300 МПа.
Научно-инженерный комплекс был разработан в лаборатории рудоносности щелочного магматизма ИГМ СО РАН под руководством кандидата геолого-минералогических наук Дмитрия Чеботарева, при активной поддержке заведующей лабораторией, доктора геолого-минералогических наук Анны Дорошкевич.
«Такие установки нужны не только геологам. С их помощью можно синтезировать термостойкие покрытия, нанокомпозиты, функциональные материалы с заданной структурой. Это важный шаг в развитии экспериментальной науки в России», — подчеркнул Дмитрий Чеботарев.
Проект стал результатом многолетней работы. С 2017 года команда института разрабатывала концепцию, изучала зарубежный опыт, искала технологические решения. Ключевыми партнерами в реализации проекта стали производственные предприятия «Вильде Механикс» (Новосибирск), «ЛТД» (Москва) и инженерно-конструкторская компания «Неомаш» (Тюмень). При создании оборудования использовали титан и сплавы, аналогичные авиационным (Waspaloy, Rene-41), а корпус автоклава изготавливали методом электроэрозии. Эта уникальная технология применяется, в частности, в оборонной промышленности.
Новые установки открывают возможности для передовых исследований в области петрологии, минералогии, геохимии, материаловедения и синтеза новых веществ. Интерес к ним уже проявили ученые из Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН.
Финансирование проекта осуществлялось за счет грантов Российского научного фонда и федеральной программы по обновлению приборной базы научных организаций.