Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка технологии получения и создание опытного производства материалов и изделий нового поколения триботехнического и конструкционного назначения на основе модифицированного фторопласта-4

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.523.12.3002
Продолжительность работ
2007 - 2008, 14 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Внебюджетные средства
34 млн

Разработка технологии структурного модифицирования фторопласта-4 без использования объемных наполнителей и химических реагентов. Создание опытного производства материалов и изделий нового поколения триботехнического и конструкционного назначения.

Соисполнители

Этапы проекта

1
03.08.2007 - 14.11.2007
Для разработки и оптимизации процесса модифицирования впервые создан макет радиационно-химической установки, позволяющий моделировать основные технологические режимы обработки изделий из фторопласта-4 в поле гамма-излучения. Технические характеристики макета позволяют проводить обработку экспериментальных образцов при температурах до 400 0С с характерным размером до 500 мм при варьировании параметров процесса: режима нагрева и охлаждения образцов до и после облучения; температуры, поглощенной дозы и состава газовой среды в процессе облучения.
Отобран ряд изделий из фторопласта-4 триботехнического и конструкционного назначения наиболее перспективных с точки зрения их использования в промышленности: стержни и втулки диаметром до 350 мм, пластины и диски толщиной от 1 до 5 мм, получаемые методом вертикального прессования и экструзии, пленка толщиной от 50 до 500 мкм, проведено их модифицирование при различных режимах обработки и исследованы физико-химические свойства. Исследованы структурные, физико-механические, теплофизические, трибологические, спектральные и др. свойства с использованием методов ИК-спектроскопии, спектрально-люминесцентного и рентгеноструктурного анализа, ДСК, ТГА, ТМА и др.
На основе полученных результатов определены технологические режимы модифицирования надмолекулярной структуры фторопласта-4 для каждого типа изделий. Показана принципиальная возможность получения различных изделий, обладающих повышенной износостойкостью от 103 до 104 раз и сниженной ползучестью до 102 раз при сохранении высокой термостойкости, химической стойкости, антифрикционных и антиадгезионных свойств. Образцы получены при уровне поглощенных доз, приемлемом для гамма-источников (не более 200 кГр), и обладают достаточно высокой однородностью свойств по объему. Равномерность распределения свойств по объему характеризуется разбросом значений не более 10%.
Сформулированы технические требования на опытно-промышленную установку по производству модифицированного фторопласта-4 и технологическую оснастку и средства технического контроля и оснащения гамма-установки. Разработан комплект конструкторской документации на ее модернизацию: дозагрузку источниками гамма-излучения, реконструкцию облучателя, монтаж радиационно-химических аппаратов, подготовку производственных помещений. Проведена часть СМР по модернизации гамма-установки 60Со КСВ-500. Разработаны: бизнес-план; эксплутационная документация на гамма-установку 60Со КСВ-500; КД на стенд испытаний, обеспечивающий проведение масс-спектрометрического анализа. Выполнена часть ремонтных работ по подготовке производственных помещений.
Подготовлен промежуточный отчет о научно-исследовательской работе, в том числе:
-описание разработки;
-описание процесса модифицирования экспериментальных образцов;
-результаты исследования характеристик полученных экспериментальных образцов;
-обоснование выбора номенклатурного ряда промышленных изделий из фторопласта-4 для отработки процесса модифицирования с учетом их функционального назначения;
-обоснование выбора технологической оснастки, средств технического контроля и оснащения для модернизации гамма-установки 60Со КСВ-500;
-обоснование выбора комплектующих для радиационно-химических аппаратов.
Развернуть
2
15.11.2007 - 31.12.2007
В ходе выполнения работ разработаны технические требования на радиационно-химические аппараты (РХА), включая электронагревательные устройства с системой вынужденного теплообмена и оборудование интерфейса, обеспечивающее задание технологических режимов модифицирования фторопласта-4, подготовлены технические решения комплектности и принципа работы РХА на гамма-установке КСВ-500. На основе полученных результатов разработана КД на РХА.
Разработана и изготовлена технологическая оснастка, обеспечивающая: автономный режим задания и контроль тепловых режимов шести электротермических печей, подвод и распределение газовых смесей, термокомпенсаторов, электрических коммуникаций. Разработана эксплуатационная документация и программное обеспечение.
В части разработки и создания стенда, обеспечивающего проведение измерений макроскопических физико-механических характеристик, разработаны технические требования на оборудование для контроля качества модифицированного фторопласта-4 по прочности, модулю упругости, пределу текучести, параметрам ползучести при сжатии и растяжении для образцов различной конфигурации (стержень, втулка, пластина, пленка). На основании разработанных технических требований разработана спецификация поставляемого оборудования и заключены договора на поставку: а) испытательной машины Instron 3365 и пресса для вырубки образцов с комплектом ножей по ГОСТ 11262.
Разработана КД на стенды испытаний, обеспечивающие проведение измерений цвета и спектрально-люминесцентных свойств, обнаружение нарушений сплошности и однородности и проведение измерений макроскопической плотности исходного и модифицированного фторопласта-4. Обоснована необходимость и достаточность разработанных средств контроля.
Проведены патентные исследования и подготовлен отчет о ПИ по теме: «Разработка технологии получения и создание опытного производства материалов и изделий нового поколения триботехнического и конструкционного назначения на основе модифицированного фторопласта-4». Выполнена часть СМР и ремонтно-восстановительных работ по подготовке производственных помещений.
Работы по второму этапу проекта выполнены в полном соответствии с требованиями ТЗ и КП.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Краткое описание выполненных работ:
1. Исследован процесс модифицирования экспериментальных образцов: стержней и дисков, изготавливаемых методом холодного прессования; стержней, изготавливаемых методом экструзии; втулок и пластин, изготавливаемых методом холодного вертикального прессования с последующей термообработкой; втулок, изготавливаемых методом экструзии.
2. Разработан комплект рабочей КД на радиационно-химическую установку.
3. Разработан комплект рабочей ТД на изготовление модифицированного фторопласта-4.
4. Завершены строительно-монтажные работы (СМР) по модернизации гамма-установки КСВ-500.
5. Закуплена часть необходимого оборудования и комплектующих.
6. Изготовлены опытные образцы стендов контроля.
7. Изготовлен опытный образец радиационно-химической установки.
8. Разработаны программы и методики предварительных и приемочных испытаний стендов контроля.
9. Разработана программа и методика предварительных и приемочных испытаний опытного образца радиационно-химической установки.
10. Разработана программа и методика предварительных и приемочных испытаний опытной партии образцов модифицированных изделий из фторопласта-4.
11. Проведены патентные исследования и патентование результатов интеллектуальной деятельности
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
На этапе 4 государственного контракта проведены работы в обеспечение требований ТЗ по разработке технологии модифицирования фторопласта-4 и изготовлению опытных партий продукции широкого номенклатурного ряда с повышенными эксплуатационными характеристиками (ТЗ, Часть 3), созданию опытного производства модифицированного фторопласта-4 (ТЗ, Часть 4), созданию стендов контроля качества продукции (ТЗ, Часть 5).
На отчетном этапе 4:
? Завершены ремонтные работы по подготовке производственных помещений и пуско-наладочные работы на радиационно-химической установке (РХУ), обеспечивающей опытное производство модифицированного фторопласта-4 в объеме до 40 тонн/год. Проведены предварительные и приемочные испытания РХУ.
? Изготовлены опытные партии образцов модифицированных изделий из фторопласта-4 широкого номенклатурного ряда, включающего стержни, втулки, пластины, диски триботехнического и конструкционного назначения. Проведены предварительные и приемочные испытания опытных партий модифицированного фторопласта Ф-4РМ.
? Проведены предварительные и приемочные испытания опытных образцов стендов контроля качества исходного и модифицированного фторопласта-4: 1) стенда, обеспечивающего обнаружение нарушений сплошности и однородности и проведение измерений макроскопической удельной плотности; 2) стенда, обеспечивающего проведение измерений макроскопических физико-механических характеристик; 3) стенда, обеспечивающего проведение измерений микроскопических физико-механических характеристик (рельефа и структуры поверхности, модуля упругости с высоким пространственным разрешением, микротвердости); 4) стенда, обеспечивающего проведение измерений цвета и спектрально-люминесцентных свойств; 5) стенда, обеспечивающего проведение масс-спектрометрического анализа.
? Проведен ряд эксплутационных испытаний по определению рабочего ресурса модифицированного фторопласта-4 в изделиях различных отраслей промышленности.
Развернуть

Программа

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

Программное мероприятие

2.3 Осуществление комплексных проектов, в том числе разработка конкурентоспособных технологий, предназначенных для последующей коммерциализации в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2012 - 2013, 14 мес.
Бюджетные средства
1,56 млн
Организация
ФГБОУ ВО РГУПС
профинансировано
Тема
Разработка технологии получения и создание опытного производства материалов и изделий нового поколения триботехнического и конструкционного назначения на основе модифицированного фторопласта-4.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 14 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологии синтеза и обработки наноструктурированных композиционных материалов на основе диоксида циркония и выпуск опытных партии деталей триботехнического назначения.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 15 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка радиационных технологий получения и организация опытного производства нового поколения нанокомпозиционных полимерных материалов с углеродным наполнителем с уникальным сочетанием физико-химических свойств.
Продолжительность работ
2009 - 2011, 26 мес.
Бюджетные средства
120 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка научно-технологических основ производства и переработки новых типов нанокомпозиционных полимерных материалов конструкционного назначения для ответственных деталей и узлов машиностроительных изделий, транспортных средств, приборов и средств связи.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
10
Тема
Изучение влияния физико-химических свойств гидрофильно-гидрофобных наноструктур поверхности материалов медицинского назначения на биосовместимость медицинских изделий
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
2