Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка основ высокоэффективных методов получения наноструктурированной безусадочной корундовой керамики, изделий из нее и других огнеупоров, работающих в экстремальных условиях эксплуатации, на основе вяжущего материала из ультра- и нанодисперсных порошков, полученных механохимическим способом

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3188
Организация
ИХТТМ СО РАН
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Внебюджетные средства
3,5 млн

Разработка технологии и создание экспериментальных образцов конструкционных керамических и композиционных материалов для авиа-,авто-, судостроения, топливно-энергетического комплекса, стекольной, горно-добывающей промышленности, атомной энергетики и социальной сферы. Созданные материалы должны найти применение в качестве элементов конструкций и оборудования нового поколения. Материалы должны обеспечивать их надежную эксплуатацию в экстремальных условиях: при работе в условиях абразивного износа, высокоагрессивных химических и радиоактивных средах, при повышенных и пониженных температурах и давлениях, отвечать заданному ресурсу, способствовать снижению себестоимости выпускаемой продукции и снижению объемов использования драгметаллов.

Этапы проекта

1
23.04.2007 - 31.08.2007
Целью первого этапа выполнения НИР является разработка принципиально новых физико-химических подходов к получению наноструктурированных керамических материалов с использованием механохимических технологий. Основная цель первого этапа – получение вяжущего материала на основе ультра- и нанодисперсных порошков и экспериментальные исследования свойств вяжущего материала для создания образцов безусадочных материалов на основе корунда и других огнеупорных материалов для эксплуатации в экстремальных условиях.
В процессе выполнения первого этапа НИР была показана возможность получения огнеупорной керамики на основе вяжущего материала из ультра- и нанодисперсных порошков, полученных механохимическим способом.
Были исследованы различные виды сырья, способы его подготовки, исследован гранулометрический состав, удельная поверхность, фазовый состав. Предложены виды сырья для получения вяжущего материала.
Исследованы механохимические способы получения вяжущего материала на основе ультра- и нанодисперсных частиц, изучено влияние различных добавок. Исследованы различные типы механохимических активаторов для получения вяжущего материала.
Получены связки с использованием различных видов сырья и различных добавок. Исследован гранулометрический состав и удельная поверхность.
Получены лабораторные и экспериментальные образцы огнеупоров, проведено их тестирование в проточной водородной печи при температуре 16500С.
Исследована возможность получения вяжущего материала с использованием шаровой мельницы. На основе этой связки получены экспериментальные образцы-стойки.
Проведен анализ вторичного сырья Западно-Сибирского металлургического Комбината (ЗСМК). Получены лабораторные образцы из вторичного сырья ЗСМК и НЭВЗ. Получены экспериментальные образцы из вторичного сырья-динаса, которые удовлетворяют ГОСТ 4157 – 79 “Изделия динасовые “.
Проведен поиск научно-технической литературы (в том числе патентных источников) в различных базах данных.
Развернуть
2
01.09.2007 - 31.12.2007
1. В процессе работы проводились экспериментальные исследования по оптимизации процессов получения вяжущего материала на основе оксида алюминия с использованием различных механохимических активаторов.
2. На основе этого вяжущего материала проводились исследования по получению безусадочных лабораторных и экспериментальных (стойки) образцов огнеупоров из корунда.
3. Также были проведены исследования по получению лабораторных и экспериментальных огнеупоров из вторичного сырья: электрокорунда, шамота, динаса.
4. В качестве вяжущего материала использовались связки на основе оксида алюминия.
5. Предложена методика контроля качества вяжущих материалов. В качестве методов контроля предложены: а) определение гранулометрического состава методом лазерного светорассеяния и б) определение фазового состава (РФА).
6. Получены необходимые количества вяжущего материала с использованием планетарно-центробежной мельницы АГО-3 и шаровой промышленной мельницы.
7. Проведены исследования свойств полученных лабораторных и экспериментальных образцовы огнеупоров (плотность, прочность, усадка).
8. Проведены испытания по использованию методов виброформования для получения огнеупоров из корунда и вторичного сырья.
9. Проведен поиск научно-технической литературы (в том числе, патентных источников) в различных базах данных
10. Составлен научно-технический отчет
11. В результате исследования предложены методы получения различных вяжущих материалов и способы получения экспериментальных огнеупоров на основе корунда и вторичного сырья.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Получены вибропрессованием экспериментальные образцы огнеупоров из динаса, шамота и смесевые на нанодисперсной силикатной связке.
  Образцы прошли испытание в Западно-Сибирском испытательном центре на огнеупорность, водопоглощение, кажущуюся плотность, дополнительную линейную усадку
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Проведены дополнительные патентные исследования и сделан перечень результатов интеллектуальной деятельности .
  Проведены дополнительные эксперименты по исследованию стабильности ультра- и нанодисперсных керамических порошков при хранении.
  Проведено исследование стабильности ультра- и нанодисперсных керамических порошков при хранении.
  Получены экспериментальные образцы огнеупоров из вторичного сырья для испытаний в реальных условиях эксплуатации
  Проведены испытания полученных готовых изделий и вяжущего материала у потенциальных заказчиков на различных предприятиях в реальных условиях эксплуатации.
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
Тема
Конструкционные наноструктурированные керамические и композиционные материалы для работы в экстремальных условиях эксплуатации
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
60 млн
Количество заявок
38
Тема
Разработка способов получения методами наплавки новых экономичных, высокопрочных, свариваемых слоистых конструкционных металлических материалов для изделий нефтегазохимии и высокоскоростного транспорта, работающих в экстремальных условиях эксплуатации
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
48,6 млн
Количество заявок
13
Тема
Технологии и оборудование для производства деталей машин из наноструктурных оксидных керамик, работающих в экстремальных условиях эксплуатации.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 14 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка методов синтеза нанокристаллических магнитотвердых сплавов на основе системы Nd-Fe-B, легированных тугоплавкими металлами, для атомной и других отраслей промышленности.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 16 мес.
Бюджетные средства
19 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка методов наноструктурной диагностики срока службы теплостойких сталей, эксплуатируемых длительное время в экстремальных условиях в составе ответственных конструкций.
Продолжительность работ
2007 - 2009, 24 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
2