28 липня – 90 років від Дня народження СКОРОХОДА ВАЛЕРІЯ ВОЛОДИМИРОВИЧА (28.07.1934–1.07.2017)

Скороход Валерій Володимирович

(28.07.1934–1.07.2017)

     Днями до редакції журналу “Порошкова металургія” надійшла звістка про те, що одна з вулиць українського міста Нікополь отримала нову назву: вулиця Академіків Скороходів. Ця новина майже збіглася у часі з 90-тими роковинами від дня народження академіка Національної академії наук України, заслуженого діяча науки і техніки України, колишнього директора Інституту проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України (2002–2015 рр.) Валерія Володимировича Скорохода. Хоча обидва брати-академіки — Валерій і Анатолій Скороходи — працювали у різних галузях знання, їх внесок у національну і світову науку важко переоцінити. Результати творчості, пов’язані з іменами академіків Скороходів, втілилися найціннішим надбанням у науці про матеріали і в багатьох галузях математики. Саме це суттєво посприяло розвитку вітчизняної науки, її сприйняттю та підтримці світовою науковою спільнотою.

     Почавши свій життєвий шлях у Нікополі, Валерій Володимирович Скороход згодом став студентом Київського політехнічного інституту. Саме тут він отримав свою початкову спеціальність “Металознавство, обладнання та технологія  термічної обробки металів”, з якою і почав роботу в Інституті металокераміки та спеціальних сплавів (нині Інститут проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України).

     На відміну від багатьох ровесників, вже з початку своєї наукової діяльності Валерій Володимирович не обмежується виконанням лише завдань, передбачених інститутською тематикою. Особливу зацікавленість у нього викликають підвалини тих знань, на яких ця тематика базується. З власної ініціативи Валерій Володимирович поступово, крок за кроком, засвоює фактично університетські курси математики та хімії. Самостійно на самому високому рівні опановує курси теоретичної фізики за Л.Д. Ландау та Є.М. Ліфшицем. У цей же період він уважно стежить за розвитком засадничих уявлень як у фізиці мікронеоднорідних матеріалів, так і в теорії спікання.

     Мабуть, вже тоді, у квітучому Києві другої половини п’ятдесятих років минулого сторіччя, у свідомості Валерія Володимировича окреслилися перші щаблі теоретичного фундаменту порошкових технологій. Саме в цей час він публікує власну версію ефективних властивостей мікронеоднорідних порошкових матеріалів, яка, за свідченнями закордонних та вітчизняних  фахівців, своєю витонченістю, з одного боку, та простотою сприйняття ¾ з іншого, не поступається відомим на той час роботам Дж. Ешелбі.

     Варто зазначити, що в Україні того часу паралельно інтенсифікувався розвиток порошкової металургії, де основна увага приділялась процесам консолідації порошків. Науковий бік проблеми тоді пов’язувався із фізичними аспектами спікання, не завжди зрозумілими для більшості фахівців. Це й спонукало В.В. Скорохода сформулювати такий варіант теорії спікання, який би, з одного боку, був фізично коректним, а з іншого —  простим у застосуванні та передбаченнях.
Саме на таких засадах і була сформульована реологічна теорія спікання Скорохода, яка у подальшому відіграла суттєву роль як у практиці порошкової металургії, так і в теорії її процесів. Основні результати, отримані у даному науковому напрямі, знайшли відображення у монографії Валерія Володимировича “Реологічна теорія спікання” (1972 р.). Пізніше, за активної участі В.В. Скорохода, його учнями та послідовниками було створено обчислювальні методи континуальної теорії спікання, що були втілені у низці відомих пакетів комп’ютерного моделювання.

     Ідеї, викладені у цій монографії, пізніше склали основу макроско­піч­них теорій нелінійно в’язкого та пластичного деформування порошкових та пористих матеріалів. Вони також набули втілення у вигляді алгоритмів і програм комп’ютерного моделювання технологій отримання порошкових виробів різного призначення.  
Ще одним фундаментальним напрямом діяльності В.В. Скорохода є розгляд спікання як структуроутворювального процесу. Разом із учнями та однодумцями ним виконано великий цикл робіт, присвячених дослідженню морфології високодисперсних металевих порошків і генезису дефектів кристалічної будови. За участі Валерія Володимировича та його колег вивчено вплив вихідної структури порошку на процеси текучості речовини, дифузійного сплавоутворення при спіканні і формування пористої та зернистої структури. Фундаментальне значення має низка розробок визначальних технологічних принципів наскрізного управління структурою і фізико-механічними властивостями. Наведений цикл робіт визнаний світовою науковою спільнотою і відомий фахівцям під назвою “структурна інженерія” спечених матеріалів. Саме в межах даного напряму Валерію Володимировичу з колегами вдалося продемонструвати домінуючу роль дислокаційних і зернограничних процесів як при активованому спіканні металевих і керамічних порошків, так і в умовах появи високотемпературної пластичності і надпластичності при спіканні нанодисперсних порошків.

     Еволюція дефектної структури порошкових тіл впродовж термомеха­нічної обробки і фазових перетворень була досліджена на базі розвитку методів термодинамічного і кристалографічного аналізу структурних і енергетичних характеристик високодефектних станів у перехідних металах, їх сплавах і сполуках. Результати цих досліджень узагальнені В.В. Скороходом разом із академіком НАН України Ю.М. Солоніним у монографії “Дефекти упаковки в перехідних металах” (1976 р.).

     Важливо зазначити, що ідеологія структурної інженерії, яку слід розглядати як сукупність принципів наскрізного управління структурою і властивостями, передбачає врахування впливу на властивості матеріалу всіх ієрархічних рівнів структури дисперснопористих тіл: мікро-, мезо- і макрорівнів. Великою заслугою В.В. Скорохода є використання таких мезо- і макроструктурних характеристик, як пористість, розмір пор, будова порового простору, розміри частинок порошку і величина міжфазної поверхні, для аналізу технологічних і фізико-механічних властивостей пористих тіл. Запропонований вченим опис структури гетерофазних композитів, зокрема порової структури пористих тіл, за допомогою коефіцієнта матричності й одержані ним залежності ряду фізико-механічних властивостей від коефі­цієнта матричності ¾ це робочий інструмент для технологів-матеріалознавців при проєктуванні структури і властивостей матеріалів. Яскравим прикладом такого проєктування є теоретичне обґрунтування структурно-перколяційних ефектів у керамічних композитах з провідною фазою, проведене разом із В.Я. Петровським, який започаткував новий напрям у матеріалознавстві електротехнічних матеріалів — створення енергоощадних шарувато-градієнтних нагрівальних елементів.
     Під керівництвом В.В. Скорохода на базі уявлень структурної інженерії спечених матеріалів було досліджено і запропоновано механізм комплексної дії мікрохвильового електромагнітного поля на прискорення процесів ущільнення і фазоутворення при спіканні керамічних порошків (В.В. Панічкіна, О.І. Гетьман, 2005–2016 рр.). Ці вчені розробили до того ж наукові принципи структурної інженерії високоемісійних і довговічних ВаW- і ScВа-катодів для надвисокочастотних електровакуумних приладів, на основі яких запропоновано конкретні етапи проєктування ВаW- і ScВа-катодів і керування процесами фазових і структурних перетворень на структурних рівнях різного масштабу. Були сформульовані фізико-хімічні основи формування дисипативних структур при реакційному спіканні на основі сінергетичного підходу (В.П. Солнцев, Т.О. Солнцева, К.М. Петраш, 2005–2017 рр.). Цією групою вчених отримано нове покоління жаростійких металокерамічних композитів на основі нікелю і покриттів для ракетно-космічної та інших галузей новітньої техніки при теплових навантаженнях.

     Значним внеском у порошкову металургію тугоплавких металів і сплавів є виконані під керівництвом В.В. Скорохода дослідження закономірностей отримання порошків вольфраму, молібдену та їх сплавів. На основі порошків тугоплавких металів було створено нове покоління спечених вольфрам-мідних псевдосплавів, важких сплавів типу ВНМ, катодів прискорювачів для спеціальних галузей техніки (В.В. Панічкіна, П.Я. Радченко, М.І. Філіпов, 2000–2015 рр.). Результати цих досліджень знайшли відображення в монографіях “Дисперсні порошки тугоплавких металів” (разом з В.В. Панічкіною, І.В. Уваровою, Ю.М. Солоніним, 1979 р.) і “Порошкові матеріали на основі тугоплавких металів і сполук” (1982 р.). Остання з них відзначена міжнародним дипломом ім. Р. Кучинського.
Проведені під керівництвом В.В. Скорохода дослідження спікання непресованих порошків, а також вивчення зонального відокремлення і усадки під час рідкофазного спікання привели до розуміння провідної ролі макрогеометричного чинника системи, яка спікається. Отримані результати узагальнені в монографії “Фізико-металургійні основи спікання порошків” (у співавторстві з С.М. Солоніним, 1984 р.).

     Особливу актуальність ці роботи набувають у даний час для напряму “наноматеріалознавство”, який інтенсивно розвивається, оскільки при синтезі нанодисперсних матеріалів чітке наукове розуміння та врахування геометричного чинника є визначальними. Академіком НАН України А.В. Рагулею за участі В.В. Скорохода розроблено теорію швидкого і неізотермічного спікання нанодисперсних систем, запропоновано теоретичне обґрунтування створення нанокомпозиційних керамічних матеріалів на основі титанату барію, нітридів і боридів (А.В. Рагуля, А.В. Полатай, О.Б. Згалат-Лозинський, О.О. Васильків, 1989–2003 рр.). Результати цих робіт викладені в монографіях “Фізико-хімічна кінетика в наноструктурних системах” (разом з І.В. Уваровою та А.В. Рагулею, 2001 р.) та “Консолідовані наноструктурні матеріали” (разом з А.В. Рагулею, 2007 р.).

     Вченим теоретично обґрунтована методика неруйнівного акустичного і резистометричного контролю для прогнозування механічних властивостей матеріалів, які містять пори та інші макродефекти, показана принципова неоднозначність функціональної залежності фізико-механічних властивостей пористих тіл від їх щільності. Монографія “Ультразвуковий и резистометричний контроль в порошковій металургії” (разом О.В. Ро­маном і Г.Р. Фрідманом, 1981 р.) стала першим виданням такого роду в світовій літературі. Наразі в Інституті проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України метод акустичної спектроскопії розвиває в своїх роботах послідовник В.В. Скорохода — О.В. Вдовиченко, досліджуючи процеси формування структури і механічних властивостей порошкових і композиційних матеріалів.

     На початку 80-х років за ініціативою і під керівництвом В.В. Ско­рохода були започатковані роботи в галузі порошкового матеріалознавства інтерметалідів. Вони були спрямовані як на вивчення процесів синтезу, так і на дослідження проблем пресування і спікання інтерметалічних сполук з особливими властивостями пам’яті форми та зворотного гідрування (С.М. Солонін, Т.І. Братаніч, І.Ф. Мартинова, В.М. Буланов, В.П. Каташинський, 1980–2015 рр.). Розуміння закономірностей об’ємного деформування пористих тіл під дією фазових перетворень стало основою конструювання пористих композиційних матеріалів, які не руйнуються під дією великих об’ємних деформацій під час гідрування і зворотного мартенситного перетворення. На прикладі найвідомішої сполуки, якій притаманна ця властивість — нікеліду титану, встановлено закономірності реалізації ефекту пам’яті форми в пористому матеріалі.

     Вивчення особливостей деформації високопористих металів із гранично високою (до 97%) пористістю допомогли встановити ефект немонотонної залежності навантаження, пов’язаний із втратою стійкості каркасної структури матеріалів такого роду. На основі цих досліджень були розроблені економічні й ефективні порошкові пористокомпозиційні інтермета­лідні сорбенти водню та створений перший український нікель-метало­гідридний акумулятор, який перевершує за властивостями існуючі нікель-кадмієві акумулятори (Ю.М. Солонін, С.М. Солонін, Л.Л. Коломієць, В.П. Каташинський, 1980–2015 рр.). Дослідження високопористих металів і пористого нікеліду титану завершилися створенням нового покоління матеріалів із підвищеною жорсткістю, що мають високі демпфуючі характеристики в широкому інтервалі амплітуд і частот механічних коливань.
Більшість із вищезгаданих робіт узагальнена в монографії “Хімічні, дифузійні і реологічні процеси в технології порошкових матеріалів” (1990 р.), написаною Валерієм Володимировичем в співавторстві з Ю.М. Солоніним і І.В. Уваровою. Ця монографія відзначена премією НАН України імені І.М. Францевича.

     В.В. Скороход приділяв особливу увагу дослідженню закономірностей рідкофазного спікання, взаємодії вольфрама і молібдена в розплавах мідь–кремній і мідь–цирконій та кобальт–олово. Такі дослідження мали на меті нанесення захисних інтерметалідних шарів для поліпшення антикорозійних характеристик означених металів під час експлуатації при високих температурах, а також при одержанні композитів із внутрішними шарами. (М.М. Чураков, В.П. Тітов, М.І. Філіпов). Створено конструкцію та технологію виготовлення сильнострумних комутаційних апаратів на базі ваку­умних дугогасильних камер з композиційними рідиннометалевими контактами на основі систем вольфрам–мідь та вольфрам–індій–галій–олово, які комутують середні та великі струми від десятків до сотень кілоампер (Ю.Й. Смирнов, М.М. Чураков).

     Діяльність В.В. Скорохода впродовж більше 60 років – не лише як вченого, але й як одного з керівників Інституту проблем матеріалознавства НАН України – всіляко сприяла перетворенню інституту у всесвітньо­відомий центр сучасного матеріалознавства.

     Призначений у 1976 р. заступником директора, а в 2001 р. – директором Інституту проблем матеріалознавства НАН України, В.В. Скороход приділяє велику увагу науково-організаційній роботі з програмно-цільо­вого планування тематики і виконання комплексних науково-дослідних робіт. Зокрема, він акцентує увагу на нових напрямах, таких як біомедичне матеріалознавства на основі кальцій-фосфатної кераміки для реконструктивно-відновлювальної медицини (В.А. Дубок, І.В. Уварова, Н.В. Уль­ян­чич, С.М. Солонін, О.Є. Сич, Н.Д. Пінчук). Здійснено комп’ютерне проєктування нових наноструктур і моделювання механізмів синтезу фулеренових каркасних та супрамолекулярних нанокомпозитів (В.В. Покропивний).

     Розроблення технології одержання гідриду титану з високими захисними властивостями від нейтронного опромінення (Р.О. Морозова) дозволила В.В. Скороходу створити лабораторію “Воднева обробка матеріалів”. Наразі пріоритетами діяльності лабораторії є отримання гідридів перехідних металів (як матеріал захисту від іонізуючих випромінювань, так і чинник, що підсилює детонацію вибухових речовин), воднево-тер­мічна обробка порошкових матеріалів з метою поліпшення їх службових характеристик (один із цікавих напрямів — відновлення оксиду заліза в ільменіті і отримання оксиду титана), дослідження впливу атомарного водню на відновлення деяких сполук (І.А. Морозов).

     Не дивно, що його учні створили нові відділи за своїми науковими напрямами, які вони починали розвивати разом із Валерієм Володимировичем (Ю.М. Солонін, А.В. Рагуля, І.В. Уварова, М.Б. Штерн, О.Б. Згалат-Лозинський, О.Є. Сич).

     В.В. Скороход ще за життя передав керування відділом своєму учню члену-кореспонденту НАН України М.Б. Штерну, що очолював групу спеціалістів з комп’ютерного моделювання процесів фізики та реології консолідації дисперсних систем. Під керівництвом Валерія Володимировича М.Б. Штерн та Є.А. Олевський розробили континуальну теорію спікання, чутливу до впливу зовнішніх деформацій, реологічних властивостей твердої фази та нерівномірно розподіленої густини заготовки. Подальший розвиток реологічної теорії спікання був пов’язаний з роботами, в яких теоретично обґрунтовувалися нові методи активації консолідації порошків: застосування інтенсивних пластичних деформацій та електромагнітних факторів — мікрохвильове й іскроплазмове спікання (А.Л. Максименко, Є.А. Олевський, О.Г. Кіркова). Слід відзначити успішно проведене О.В. Михайловим проєктування та моделювання технологій отримання спіканням під тиском керамічних виробів, а також кісткових імплантів. Розроблена методологія була застосована також для моделювання адитивних технологій порошкового 3D-прінтінгу (О.П. Майданюк). Розроблено реологічну модель спікання порошкових матеріалів з бімодальним розподілом пор в умовах кінематичних обмежень та додаткових навантажень (А.В. Кузьмов). У запропонованій теоретичній моделі взято до уваги як середню пористість, так і співвідношення пор, які мають різний розмір. При цьому модель не обмежувалася тільки вільним спіканням, а включала спікання під тиском за різних програм навантаження, а також спікання, коли усадка у певних напрямках обмежена. Розширена версія даної моделі враховувала, поряд з в’язкою течією матеріалу, потік вакансій від малих пор до великих. Результати цих робіт прогнозують вплив кінематичних обмежень на локальне розпушення та нестійкість при спіканні біпористих матеріалів. Воно виявляється передусім у тому, що навіть мізерно мала різниця у початкових розмірах пор призводить до того, що більші пори зростають, а не зменшуються. Результати цих робіт прогнозують вплив кінематичних обмежень на локальне розпушення та нестійкість при спі­канні біпористих матеріалів. Під час спікання в матеріалі виникають розтягуючі напруги, які можуть призвести до руйнування. Базуючись на ідеях В.В. Скорохода, М.Б. Штерн із співробітниками (А.В. Кузьмов) розробили критерій міцності матеріалу, що спікається. Також на основі запропонованої реологічної моделі спікання біпористих матеріалів проведено комп’ютерне моделювання дегомогенізації пористої структури або, іншими словами, локального ущільнення під час спікання.

     Поряд із теоретичними дослідженнями у відділі проводяться нові експериментальні роботи. В.В. Скороход підтримав ідею створення легованих ніобієм і молібденом сплавів на основі інтерметаліду TiAl за порошковою гідридною технологією. Отримані сплави за своїми властивостями співставні з литими сплавами ТNМ третього покоління (І.І. Іванова, В.М. Клименко, Ю.М. Подрезов).

     Успішне проєктування при отриманні ієрархічно структурованого високопористого нікелю вимагає розуміння його структури через вибір методів отримання порошку нікелю і його спікання. Була розроблена технологія отримання спеченого високопористого (пористістю 80%) нікелю із відновлених гранульованих порошків нікелю (О.І. Гетьман, П.Я. Радченко, А.Л. Максименко, О.С. Макаренко).

     Валерій Володимирович очолював видавничу діяльність інституту, пов’язану перш за все з журналом “Порошкова металургія”. Багато років він був членом редколегії і головним редактором цього журналу. Він є одним із редакторів “Енциклопедії неорганічних матеріалів”, що вийшла друком у 1977 р. В.В. Скороход був членом редколегії міжнародного журналу “Science of Sintering”. У 1987 р. під редакцією В.В. Скорохода виходить міжнародна колективна монографія “Процеси масопереносу при спіканні”. У 2008–2009 рр. під його керівництвом здійснено фундаментальне енциклопедичне двотомне видання “Неорганическое материаловедение. Основы науки о материалах”.

     У 1978 р. Валерію Володимировичу присвоєно звання професора за спеціальністю Порошкова металургія і композиційні матеріали”, і з 1979 р. розпочинається його багаторічна викладацька діяльність на кафедрі високотемпературних матеріалів і порошкової металургії, металознавства та термічної обробки металів у Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського” (КПІ).

     У 70-х роках В.В. Скороход бере участь у роботах із координації наукових досліджень і виробництва в галузі порошкової металургії. Він член Наукової ради з проблеми “Порошкова металургія” при ГКНТ СРСР, заступник Міжвідомчої республіканської ради “Наукові основи надійності і довговічності машин і споруд”, член Міжвідомчої республіканської ради із захисту металів від корозії.

     У 1978 р. Валерій Володимирович організовує і протягом 10 років керує Всесоюзним семінаром “Дисперсні порошки в матеріалознавстві”, який викликав зацікавленість матеріалознавців і технологів. З 1981 р. під його керівництвом діє міжнародний семінар “Реологічні моделі і процеси деформування порошкових і композиційних матеріалів”, робота якого сприяла формуванню нового напряму ¾ механіки деформованих порошкових тіл. У 2000 р. В.В. Скороход очолив оргкомітет Міжнародної конференції з сучасного матеріалознавства, яка щороку проходить в Україні. У 2005 р. його обрано Президентом Українського матеріалознавчого товариства.

     З 1981 р. В.В. Скороход — дійсний член Міжнародного інституту науки про спікання при Сербській Академії наук і мистецтв.

     У 1985 р. його обрано членом-кореспондентом Національної академії наук України зі спеціальності “Матеріалознавство”, а у 1990 р. — її дійсним членом зі спеціальності ”Матеріалознавство і порошкова металургія”.

     У 1987 р. вченому присуджено Державну премію України в галузі науки і техніки за розробку спеціальних псевдосплавів, а в 1995 р. він удостоєний почесного звання “Заслужений діяч науки і техніки”.

     В.В. Скороход — почесний учасник Всесвітніх конференцій круглого столу по спіканню, почесний член Польського керамічного товариства та іноземний член Сербської Академії наук і мистецтв (1997 р.). У другій половині 90-х років минулого століття, на фоні розрухи в Україні, Валерій Володимирович разом із В.Я. Петровським організували в Польщі, за рахунок сторони, що приймає, низку матеріалознавчих конференцій, в яких взяло участь біля 150 вчених Інституту проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України. Тісні зв’язки з хімічним факультетом Політехніки Варшавської тривають дотепер.

     В.В. Скороходу присуджено міжнародну премію ім. Я.І. Френкеля, його нагороджено ювілейною медаллю Ніколи Тесли (1998 р.).

     Валерій Володимирович удостоєний високих державних нагород — ордена князя Ярослава Мудрого V ступеня (2003 р.), ордена князя Ярослава Мудрого IV ступеня (2008 р.), ордена князя Ярослава Мудрого ІІІ ступеня (2014 р.).

     У 2016 р. Валерій Володимирович Скороход був удостоєний Золотої медалі імені В.І. Вернадського Національної академії наук України, що є найвищою відзнакою НАН України, яка присуджується за видатні досягнення в галузі природничих, технічних та соціогуманітарних наук.

     В.В. Скороход — автор більш як 500 наукових праць, в тому числі 10 монографій та 34 авторських свідоцтв і патентів. Універсальний вчений, талановитий організатор, Валерій Володимирович створив наукову школу, роботи якої є фундаментом сучасного розвитку технологій порошкових матеріалів. Серед його учнів 14 докторів і 34 кандидати наук.

     Вся наукова діяльність Валерія Володимировича Скорохода відзначена прагненням ввести в матеріалознавчу науку глибоке розуміння фізичних явищ та їх точний кількісний опис. Це є необхідною передумовою успішного розв’язання вельми складних задач створення нових матеріалів для сучасної техніки. Особливої актуальності такий підхід набуває сьогодні, в умовах війни, коли новітні технології стають основою глобальної безпеки майбутнього.

     Валерій Володимирович Скороход відійшов у засвіти 1 липня 2017 р. Проте велич Особистості, як і пам’ять про неї, незникненні. Вони продовжуються у втілених ідеях, які розгортаються у систему знань, у справджених передбаченнях, у високих стандартах наукового пошуку і стилю керівництва, на які взоруються учні та послідовники. Зрештою, пам’ять про видатну людину зберігається в топонімі рідного міста. 

     Ми пам’ятаємо Академіка Валерія Володимировича Скорохода — з глибокою пошаною і безмежною вдячністю.