Эксπир
Регистрация / Вход

Создание новых металлических, металлокерамических, керамических, композиционных материалов с нанокристаллической, аморфной и квазикристаллической структурами и технологий их получения с заданным заказчиком комплексом свойств на установке по изучению физико-химических свойств и прогнозированию метастабильного состояния в металлических сплавах и системах неорганических соединений на основе генерирования и анализа молекулярного пучка

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
6,2 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Опережающее развитие приборной базы научных исследований по приоритетным направлениям Программы и проведение исследований с использованием уникальной экспериментальной базы

Предложения

Развитие научно-технологического комплекса установок для механоактивационного получения, обработки и исследования свойств нанокристаллических и ультрадисперсных каталитических, магнитных, изно-соустойчивых, вибродемпфирующих порошковых материалов и припоев с управляемыми фракционным составом и эксплуатационными свойствами
Тема
Развитие научно-технологического комплекса установок для механоактивационного получения, обработки и исследования свойств нанокристаллических и ультрадисперсных каталитических, магнитных, изно-соустойчивых, вибродемпфирующих порошковых материалов и припоев с управляемыми фракционным составом и эксплуатационными свойствами
Входящий номер
623
Руководитель организации-инициатора
Орыщенко Алексей Сергеевич
Модернизация и использование уникального научного оборудования для исследования быстрых процессов в диэлектриках, включая нанокристаллы и композиты, при синхронизированном воздействии мощных импульсов радиации, сильных электрических и механических полей
Тема
Модернизация и использование уникального научного оборудования для исследования быстрых процессов в диэлектриках, включая нанокристаллы и композиты, при синхронизированном воздействии мощных импульсов радиации, сильных электрических и механических полей
Входящий номер
576
Организация
ФГАОУ ВО НИ ТПУ
Руководитель организации-инициатора
Чубик Петр Савельевич
 Показать еще 18 предложений
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
18.04.2007 - 30.06.2007
Выполнены измерения, определены термодинамические, физико-химические, кинетические характеристики жидких и переохлажденных жидких сплавов на основе алюминия и 3d переходных металлов подгруппы железа. Сформулированы количественные критерии стеклообразующей способности металлических сплавов и методы прогнозирования состава, физико-химических и механических свойств и аморфных материалов. Разработаны новые аморфные материалы на основе железа, с поперечным сечением более 16-20 мм, высокой прочностью (³3200-3500 МПа), твердостью (³ 12,5 ГПа), коррозионной стойкостью; легкие аморфные материалы с удельным весом (£2-2,5 г/см3), высокой прочностью более 1100 МПа, хорошей пластичностью и коррозионной стойкостью. Разработаны теоретические принципы создания принципиально новых материалов, устойчивых к разрушению (скорость локальной коррозии 0,05-0,5 мм/год) в активных углеродсодержащих газовых средах. Изготовлены детали и произведена сборка и наладка оригинального источника молекулярного пучка с двухкамерной эффузионной ячейкой и источника ионов с подвешенной оптикой. Разработаны новые методические подходы и приемы для повышения чувствительности (по парциальным давлениям компонентов над изучаемым объектом до 10-13-10-15 Па); производительности (на 20-30%), расширения температурного интервала измерений в область низких температур (на 200-500 К).
Развернуть
2
01.07.2007 - 07.12.2007
Выполнена реконструкция устройств конденсации молекулярного пучка включающая: разработку и изготовление приемников паров оригинальной конструкции; изготовление деталей и сборку дифференциальной системы охлаждения, состоящей из расположенных по одной оси кольцевых водоохлаждаемого блока и сосуда Дьюара; кассеты для хранения приемников паров; магнитного манипулятора для перемещения приемников паров. Достигнуты запланированные показатели по точности (±1%), производительности (повышение на 45-50%) и себестоимости (снижение на 30-35%) измерений. Произведено исследование квазикристалл образующих сплавов. Разработаны принципы прогнозирования условий образования квазикристаллических фаз в сплавах и свойств квазикристаллических материалов. Сформулированы теоретические и технологические принципы получения металлических материалов конструкционного назначения с высокой коррозионной стойкостью (скорость локальной коррозии в водных хлорсодержащих средах не более 0,2-0,4 мм/год), в том числе, для тяжело нагруженных строительных конструкций, штрипсового металла категорий К60-К70.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
В результате выполнения третьего этапа работ разработан оригинальный подход к созданию научных и технологических основ конструирования принципиально новых экологически чистых систем шлакообразующих смесей (ШОС) с высокими эксплуатационными характеристиками. Его суть состоит в том, чтобы с помощью целенаправленного изменения физико-химических свойств шлака обеспечить необходимый уровень характеристик плавления, физико-химических свойств, в том числе, ассимилирующей способности к неметаллическим включениям, жидкого шлака, равномерное заполнение зазора между стенкой кристаллизатора и оболочкой слитка по всему периметру и высоте кристаллизатора. А путем управления превращениями, происходящими при кристаллизации и стекловании расплавленных защитных шлаков сформировать макроструктуру объема и морфологию поверхности гарнисажа, таким образом, чтобы обеспечить регулируемый, равномерный теплосъем в кристаллизаторе УНРС в широких пределах 90 – 200 Вт/см2.
На базе результатов детального экспериментального исследования термодинамических свойств широкого круга оксидных и комплексных систем развиты теоретические представления о шлаковых расплавах, как ассоциированных жидкостях. Они позволили с точностью не хуже экспериментальной 2-3% описать не только реакционную способность (активности компонентов, выделение экологически неблагоприятных фторидов), условия равновесия фаз, но и важнейшие физико-химические свойства, такие как вязкость, поверхностное натяжение, прогнозировать стеклообразующую способность шлака. Показана перспективность распространения подхода на комплексные композиции неорганических соединений, используемые в современных высокотемпературных процессах получения современных металлических, металлокерамических, керамических материалов, в том числе, в наноструктурном состоянии.
Для описания и прогнозирования вязкости жидкого шлака как функции состава и температуры разработаны два подхода. В первом, вязкость расплава представляли как вязкость идеальной смеси структурных единиц ассоциированного раствора; второй основан на известном уравнении Эйринга, в котором избыточную энергию активации вязкого течения полагали равной энергии Гиббса образования комплексов. В обоих случаях получено количественное описание влияния флюсующих добавок CaF2 и Na3AlF6, Na2O, К2O, MgO, MnO, FeO на вязкость базовых шлаков CaO-SiO2-Al2O3. Показано, что второй подход позволяет раскрыть механизм вязкого течения жидких шлаков и флюсов.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Выполнены измерения и исследованы закономерности формирования переходной зоны в биметаллах, сложной фазовой структуры в высокопрочных автолистовых материалах. Разработаны технологии производства двух и трехслойных биметаллов, других композиционных материалов с предельно высокой прочностью соединения слоев (прочность сцепления не менее 350 Н/мм2) для химического машиностроения, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности, перспективных высокопрочных автолистовых материалов со сложным фазовым составом. Разработаны экспериментальные и теоретические методы управления (инженерии) неметаллическими включениями, в том числе наноразмерными, в стали. Разработаны технологии получения высококачественных сталей с регламентированным количеством неметаллических включений. Выполнено переоснащение управляющей системы установки на основе современной электронной и IBM совместимой компьютерной техники. Изготовлены детали и осуществлена сборка реактора для моделирования процессов формирования и эволюции неметаллических включений, в том числе наноразмерных, в процессах ковшевой металлургии. Выполнены тестовые измерения и получены свидетельства о достижении запланированных технических характеристик на модернизированном оборудовании
Развернуть

Программа

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

Программное мероприятие

1.8 Проведение исследований с использованием уникальных стендов и установок, а также уникальных объектов научной инфраструктуры (включая обсерватории, ботанические сады, научные музеи и др.), научных организаций и образовательных учреждений высшего профессионального образования
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Организация
ИПХФ РАН
профинансировано
Тема
Разработка критериев устойчивости процесса формоизменения и методики прогнозирования места и момента разрушения металлов, сплавов и горных пород на основе волновой модели пластической деформации на установке: "Автоматизированный лазерный телевизионный измерительный комплекс для анализа напряженно-деформированного состояния объектов (ЛАЗЕРНЫЙ КОМПЛЕКС) (рег. № 4-71)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка конкурентноспособных биологическии активных полимерно-текстильных материалов и изделий личного потребления для жизнеобесчпечения и защиты человека на установке: "Комплекс аппаратуры для исследования механических свойств, состава композиционных материалов, их дисперсности, морфологической и молекулярной структуры (КОМПЛЕКС ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА) (рег. № 2-3.15)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение исследований физических и химических процессов с использованием уникальных стендов и установок в области энергетики и энергосбережения (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
111,6 млн
Количество заявок
32
Тема
«Разработка экспериментальных образцов наноструктурированных биосовместимых покрытий с контролируемыми топографией, пористостью и составом поверхности на основе металлических и металлокерамических материалов для создания костных имплантатов».
Продолжительность работ
2011 - 2012, 19 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Исследование физических свойств и структуры металлов и сплавов вблизи фазового перехода кристалл-жидкость на установке: "Комплекс установок для исследования структуры и физических свойств металлических расплавов (рег. № 06-01)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
Количество заявок
1