Новые материалы на основе металлов и технологии их производства

Перед промышленным комплексом Республики, кроме проблемы рационального использования сырьевых ресурсов, стоит задача перехода к выпуску конкурентоспособной товарной продукции. В настоящее время потребность в металлических материалах в нефтегазовом оборудовании в республике на 90% удовлетворяется за счет импорта. Сельскохозяйственное машиностроение Казахстана также зависит от импорта, в основном из России. Стоимость импортируемых комплектующих составляет до 50% общей стоимости продукции. Более 90% запасных частей и узлов для железнодорожного машиностроения в Казахстане завозится из зарубежных стран.

Отечественные предприятия не могут производить продукцию конкурентной цены или производят технологически простую продукцию с невысокой добавленной стоимостью. Одной из главных причин при этом является отсутствие отечественного производства высококачественных конструкционных и других функциональных материалов из-за неразвитости машиностроительного комплекса.

В Республике Казахстан не производятся качественные углеродистые, легированные и высоколегированные стали. Не производятся промышленные сплавы на основе алюминия, магния, титана, бериллия, свинца и цинка, а также сплавы на основе редких и тугоплавких металлов. Не выпускаются композиционные, порошковые, аморфные, ультрамелкодисперсные и наноструктрированные материалы. Не налажен выпуск готовых изделий и полуфабрикатов из подобных материалов. Вся необходимая для внутреннего потребления металлопродукция закупается из-за рубежа по очень высокой цене. В то же время в атомной энергетике, авиационно-космической технике, нефтегазовой, горнодобывающей, металлургической и машиностроительной промышленности Казахстана постоянно растут потребности во всех видах конструкционных материалов: высокопрочной, нержавеющей и износостойкой сталей, сплавов на основе цветных и редких металлов, композиционных и порошковых материалах. Для создания новых отраслей промышленности, таких как приборостроение, создание авиационно-космической техники, техники для атомной энергетики, назрела необходимость разработки технологии производства наноматериалов, аморфных веществ, тонких пленок и специальных покрытий.

В республике, где бурно развиваются нефтегазовая и металлургическая отрасли промышленности, предполагается организация кластера нефтегазового машиностроения, который должен повлечь за собой дальнейшее увеличение объемов потребления новых видов функциональных материалов.

По мнению многих экспертов, XXI век будет веком наноматериалов и нанотехнологий. Разработка составов и использование пленочной нанотехнологии может повлечь за собой производство новых высокопрочных конструкционных материалов с повышенной износо- и жаростойкостью и коррозионной стойкостью. Несомненно, будущее индустриального развития Республики Казахстан связано с разработкой наукоемких технологий получения новых конкурентоспособных на мировом рынке металлических, полупроводниковых и других материалов. В этой связи наибольший интерес представляет создание в РК собственного производства по выпуску особо чистого кремния и арсенида галлия, используемых в полупроводниковой технике. Имея значительные рудные запасы, тем не менее Казахстан импортирует до 2 тысяч тонн технического кремния.

Удовлетворение растущих потребностей всех отраслей промышленности в высококачественных материалах в значительной степени зависит от уровня научных достижений в области создания новых материалов и технологий. Сегодня, на рубеже научно-технической и социально-экономической модернизации страны, перед учеными-материаловедами и производственниками стоит жизненно важная необходимость разработки и реализации «прорывных» технологий производства и обработки новых сплавов, композиционных, порошковых, наноструктурных и других функциональных материалов по заказу отечественных и зарубежных производителей новой техники.

Необходимо создать специализированные научно-производственные лаборатории и укреплять материально-техническую базу подготовки специалистов высшей квалификации, а также разработать информационные технологии, используемые для управления технологическими процессами производства и обработки материалов. Индустриально-инновационное развитие Республики Казахстан должно стать приоритетным направлением разработки конкурентоспособных технологий получения и обработки высококачественных функциональных материалов, а также создание мощной отрасли их производства. Для достижения этой цели имеются все предпосылки: действующие предприятия, научно-технический потенциал, инженерные кадры и солидный задел по новым технологиям.

В республиканской научно - технической программе предлагаются следующие основные задачи, стоящие перед учеными и специалистами по созданию новых материалов и конкурентоспособных технологий: Разработка физико-химических основ создания высокопрочных, износо- и коррозионностойких сплавов на основе черных, цветных и редких металлов, а также функциональных материалов. Разработка конкурентоспособных технологий производства и обработки готовых изделий из металлических сплавов (термической, химико-термической, термомеханической и поверхностной обработки; обработки давлением и др.), а также технологий нанесения покрытий. Создание композиционных и порошковых материалов, разработка технологии получения и обработки готовых изделий из них. Создание материалов с аморфной, нанокристаллической и ультромелкозернистой структурой, разработка технологии их производства и обработки. Разработка технологий производства наноматериалов (нанотехнологий), используемых в горно-металлургическом комплексе, нефте-газовой и химической промышленности Республики Казахстан. Изучение воздействия излучений на металлические материалы, полупроводники и диэлектрики; разработка физических основ радиационных технологий. Разработка унифицированных технологий производства неорганических материалов из отходов черной и цветной металлургий и фосфорного производства. Создание специализированных научно-производственных лабораторий и укрепление материально-технической базы подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации в области металловедения и материаловедения.