Эксπир
Регистрация / Вход

Технологии получения наноструктурных композиционных и керамических материалов и покрытий на авиационных сплавах

Работы должны проводиться в рамках критической технологии «Технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов». Работы должны соответствовать по предполагаемому исполнению лучшим мировым стандартам. Создаваемый научно-технический задел должен обеспечивать в будущем проведение опытно-конструкторских и технологических работ на конкурентном уровне. Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.

Соисполнители

Этапы проекта

1
21.03.2007 - 30.06.2007
В результате исследования созданы наноструктурные композиционные и керамические материалы на поверхности алюминия и его сплавов (магналия, дюраля, силумина), состоящие из металлической матрицы (Ti, Mg, Al) и комбинированного керамического наполнителя (Al2O3, MgO, TiО2), а также нанодисперсного волокнистого полититаната калия. Создана макетная установка для получения композитов и покрытий. Отработаны методики рентгеноструктурного, масс-спектроскопического, дифференциально-калориметрического анализа новых объектов. Разработана физико-химическая методология получения твердых (композиционных) материалов с предельно высокими эксплуатационными показателями и многофункциональностью. Проведено термодинамическое моделирование процессов получения объектов. Введена система компьютерной графической оптимизации процесса создания композитов в виде векторных полей и семейств гиперповерхностей. Основные технико-эксплуатационные показатели: предельно высокая прочность, твердость и хемостойкость для родственных классов, низкие температурные коэффициенты линейного расширения, широкий температурный предел эксплуатации.
Развернуть
2
01.07.2007 - 31.10.2007
Главной целью 2го заключительного этапа исследования являлась разработка новых охраноспособных способов получения наноструктурных композиционных материалов, защитных и самозащитных керамических покрытий на алюминии и сплавах. Разработаны новые методики получения экспериментальных образцов и проведения их испытаний на соответствие параметров требованиям Технического Задания.
Разработаны следующие способы нанохимического синтеза объектов: 1) реверсное гальваностатическое нанесение композиционных покрытий из растворов электролитов (H2SO4, CrO3, KMnO4, K2Cr2O7); 2) формирование покрытия из расплава композита с алюмомагниевой матрицей и нанодисперсными наполнителями (Al, Mg, Ti, SiC, Si, SiО2); 3) защита алюминия и сплавов огнестойкой силикатной краской, вспучивающейся при пожаре и предотвращающей горение объекта; 4) формирование объемных наноструктурных композитов с малым содержанием наполнителя (1-3%). Проведены испытания экспериментальных образцов с определением важнейших эксплуатационных параметров (ρ, αl, σсж, σр, ρv, А, ω, ср, tв, tн и др.). Установлено, что эксплуатационные показатели композитов и покрытий, полученных новыми способами, значительно выше по сравнению с аналогами и прототипами объектов.
По материалам работы на 2ом этапе опубликовано 6 статей и тезисов, в т.ч. сделаны устные доклады на 18ом Менделеевском съезде (г. Москва, 27 сентября 2007г.), на Международных симпозиумах «Аргус» (Россия, Германия, Украина) и «Композит - 2007», направлена ещё 1 авторская заявка № 2007134279 на патент РФ. Подготовлен к работе 1 испытательный стенд по 3х – стадийному получению нановолокнистых полититанатных наполнителей и композитов на их основе. Защищена 1 кандидатская диссертация по теме проекта. Выпущена 1 монография «Физическая химия функциональных композиционных материалов». Подготовлены технические требования для составления Технического Задания на ОКР/ОТР по Госконтракту на 2008-2009 г.г.
Экспериментально и теоретически доказана конкурентоспособность синтезированных объемных наноструктурных композитов, защитных и самозащитных покрытий на поверхности алюминия и сплавов. Подтверждена технико-экономическая целесообразность применения КМ и покрытий в авиации, строительстве и др. областях. Уточнены параметры термодинамического моделирования процессов синтеза покрытий и алгоритмы физико-химической методологии прогнозирования и вывода эксплуатационных свойств композитов на предельно высокий уровень и многофункциональность.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ИГиЛ СО РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ИХ ДВО РАН
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов» (мероприятие 1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
58 млн
Количество заявок
121
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Технологии создания и обработки кристаллических материалов» (мероприятие Программы 1.3)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
58 млн
Количество заявок
106
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Технологии создания и обработки полимеров и эластомеров» (мероприятие 1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
64
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
48
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных»
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
136