В стиле Hi-tech

Открытие новых классов сверхпроводящих материалов расширило возможности практического использования сверхпроводимости, но, несмотря на это, в российских масштабах инновацию не удавалось вписать в практическую плоскость. И только на современном этапе, с прогрессирующим развитием решений в сфере сверхпроводимости, была обозначена новая точка роста отечественных наукоемких производств. В апреле текущего года на ОАО «Чепецкий механический завод» создано промышленное производство сверхпроводящих материалов (СПМ).

На сегодняшний день ОАО «ЧМЗ» - единственное предприятие в России, обладающее уникальным оборудованием для выпуска сверхпроводников на основе сплава NbTi и соединения Nb3Sn. В недавнем времени на предприятии завершился ввод в эксплуатацию оборудования основной технологической цепочки сверхпроводящих ниобий-титановых стрендов, была успешно выпущена опытная партия профильной продукции.
В апреле текущего года на ОАО ЧМЗ торжественно открылось промышленное производство низкотемпературных СПМ. Проект имеет стратегическую направленность - новое высокотехнологичное производство создано с целью выполнения обязательств России по поставке сверхпроводников для экспериментального термоядерного энергетического реактора – ИТЭР (International Ternonuclear Experimental Reactor).

Hi-tech производство с высоким IQ
Фактор высокой конкурентоспособности выпускаемых сверхпроводников детализировал в своем выступлении на презентации директор ВНИИНМ им. А. А. Бочвара А. К. Шиков:
- В конкурсе на право участия в проекте ИТЭР по линии производства сверхпроводников для магнитной системы приняло участие 17 зарубежных компаний. Из этого числа только семь фирм практически в полном объеме достигли цели. ВНИИНМ успешно решил полный комплекс поставленных задач, что послужило основой для принятия решения о создании производства сверхпроводников на ОАО ЧМЗ.
Тема интеграции России в конъюнктуру международной сверхпроводниковой индустрии была продолжена в выступлении директора отделения сверхпроводников НИИ кабельной промышленности В. Е. Сытникова:
Российские компании нередко получали предложения от западных коллег по участию в специализированных тендерах. Однако, не имея собственной базы производства СМП, они не имели возможности реализации перспективных проектов. Постепенно эта ситуация меняется - в России создано вертикально интегрированное сообщество компаний, заинтересованных в развитии промышленного выпуска СПМ. С открытием производства на ОАО ЧМЗ будет сделан новый виток по созданию отечественной сверхпроводниковой hi-tech индустрии. Ее ресурсы послужат не только внутренним потребностям страны, но и внедрению системы высокоэффективных экспортных операций.

Ноу-хау технологических процессов
Реализуемый на ОАО ЧМЗ процесс выпуска сверхпроводников представляет собой сложную модель - замкнутый производственный цикл, начинающийся от изготовления исходных материалов и комплектующих (ниобия, ниобий-титановых сплавов, высокооловянистой бронзы) с замыкающим производством готовых сверхпроводящих стрендов.
- Проект является уникальным, в первую очередь, с технологической точки зрения, - отметила в ходе презентации и. о. заместителя директора ВНИИНМ им. А. А. Бочвара А. Е. Воробьева. – Для ниобий-титанового проводника композиты должны иметь диаметр 0,73 мм. Они должны содержать ниобий-титановые волокна 5-7 микрон в медной матрице. Еще более сложны композиты на основе Nb3Sn соединения. Они содержат около 10 тысяч волокон ниобиевых высокооловянной бронзовой матрицы, отделенной от медной стабилизации ниобиевым барьером с танталовыми вставками. Длина таких изделий будет также превышать 20 км, диаметр составит 0,82 мм. Завод к 2013 году должен выпустить 105 тонн сверхпроводников на основе Nb3Sn. В ближайшее время будет подписан документ о поставках ниобий-титановых сверхпроводников в количестве 130 тонн.
В процессе представления новой высокотехнологичной площадки на вопросе специфики организации производства СПМ отдельно остановился технический директор ОАО ЧМЗ В. А. Котрехов:
- Для обеспечения производственного процесса по созданию СПМ закуплено 109 единиц оборудования различного типа, в том числе уникального. В ходе работы созданы мощности по производству ниобия до 100 тонн в год, по производству сплавов меди-ниобия — до 50 тонн в год, для производства сверхпроводящих стрендов ниобия и олова — 25 тонн в год и ниобий-титана — 35 тонн в год. Фактические затраты на создание нового производства составили порядка 2,4 млрд. рублей. В 2009 году перед нами стоит задача выпуска 6 тонн СПМ.
Созданное производство позволит России участвовать в других международных программах по изготовлению магнитных систем. У отечественных компаний появится возможность и активной коммерциализации выпуска СПМ. Перспективы диверсификации производства озвучила на презентации представитель ВНИИНМ А. Е. Воробьева:
- После завершения выпуска продукции для ИТЭР завод должен перейти к изготовлению «коммерческих» сверхпроводников, СПМ для магнитных систем крупных проектов. Надо сказать, что коммерческой продукцией могут стать не только сверхпроводники, но и исходные для их изготовления материалы – высокочистый ниобий с низкой твердостью, высокогомогенный ниобий-титановый сплав, оловянная бронза высокооловянистая. Что касается перспектив использования самих сверхпроводников, то они могут быть применены в осуществляемых международных проектах. К примеру, таких, как программа по модернизации андронного коллайдера, строительство демонстрационного термоядерного реактора. Наряду с крупными проектными решениями безусловный интерес представляет, как уже было сказано, вопрос коммерциализации производства. Перспективным видится изготовление СМП для медицинских томографов, диагностических приборов, накопителей энергии, токоограничителей. Стратегической же целью должна стать реализация на площадях ОАО ЧМЗ проекта по производству высокотемпературных СПМ.
Уже в рамках первого этапа инновационного проекта, осуществляемого на ОАО ЧМЗ, можно прогнозировать будущий экономический и наукоемкий эффект производства сверхпроводников. Благодаря уникальности идеи, базирующейся на перспективных нанорешениях и технологиях уровня hi-tech, будет дан серьезный импульс для развития отечественной промышленности, увеличению доли наукоемкой продукции в системе внешнеэкономических отношений, дальнейшей интеграции в российскую индустрию стандартов качества мирового образца.