Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка технологии и создание оборудования для производства катодной фольги нового поколения с наноструктурированной высокоразвитой поверхностью наносимого покрытия для применения в современных конденсаторах с проводящим полимерным электролитом

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.527.12.9009
Организация
ЗАО "СКТБ КАСКАД"
Руководитель работ
Кулинич Олег Александрович
Продолжительность работ
2007 - 2009, 25 мес.
Бюджетные средства
105 млн
Внебюджетные средства
105 млн

Разработка технологии и организация промышленного экологически чистого производства нового поколения конкурентоспособной на мировом рынке высокоемкой катодной фольги с наноструктурированной высокоразвитой поверхностью наносимого покрытия для современных алюминиевых конденсаторов с проводящим полимерным электролитом, отличающейся повышенными физико-техническими и механическими характеристиками, высокими показателями удельной емкости и электрической проводимости, позволяющей заменить традиционные экологически опасные электрохимические способы вытравливания поверхности алюминиевой фольги.

Соисполнители

Организация
ЗАО "ИНАКОТЕК"
Организация
Зао "Нанплатек"
Организация
ЗАО "СКБ "ИСТРА"
Организация
НИЯУ МИФИ

Предложения

Исследование и разработка проводящих полимеров для создания оксидно-электролитических конденсаторов.
Тема
Исследование и разработка проводящих полимеров для создания оксидно-электролитических конденсаторов.
Входящий номер
5279
Организация
ОАО "ЭЛЕКОНД"
Руководитель организации-инициатора
Конышев Владимир Сергеевич

Этапы проекта

1
27.09.2007 - 07.12.2007
Объектом исследования является высокоемкая катодная фольга нового поколения, используемая в современных конденсаторах с проводящим полимерным электролитом.
Цель работы – разработка технологии и организация промышленного экологически чистого производства нового поколения конкурентоспособной на мировом рынке высокоемкой катодной фольги с наноструктурированной высокоразвитой поверхностью наносимого покрытия алюминиевую рулонную подложку для современных конденсаторов, отличающейся повышенными физико-техническими и механическими характеристиками, высокими показателями удельной емкости и электрической проводимости ESR, позволяющей заменить традиционные экологически опасные электрохимические способы вытравливания поверхности алюминиевой фольги.
В процессе работы проводились исследования образцов катодной фольги с покрытием, нанесенным различными PVD – методами, разрабатывалась опытно-конструкторская документация на создание оборудования для производства такой фольги.
Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: полученная катодная фольга превосходит по основным характеристикам катодные фольги, получаемые традиционным экологически небезопасным методом электрохимического вытравливания поверхности алюминиевой подложки; при она имеет толщину в 1,5- 2 раза меньшую, чем катодные фольги, получаемые химическим методом. Опытные конденсаторы, изготовленные из такой фольги значительно превосходят по показателям тока утечки и тангенса потерь стандартные показатели существующих конденсаторов аналогичного назначения.
Развернуть
2
08.12.2007 - 31.12.2007
4. В рамках первого и второго этапов Проекта предусмотренные задания в основном выполнены, в их числе:
4.1. Подготовлены технические требования для разработки проектно-сметной документации на реконструкцию технологических участков; разработана проектно-сметная документация (ПСД) на реконструкцию технологических участков на промышленных площадях Инициатора проекта, предназначенная для подготовки основного и вспомогательного производственных корпусов к размещению соответствующего технологического оборудования, обеспечивающего должную эксплуатацию 5 (пяти) установок электронно-лучевого напыления на исходный рулонный материал для получения катодной фольги нового поколения для применения в современных конденсаторах с проводящим полимерным электролитом. В ПСД приведены все необходимые технические требования по энергетике, водоснабжению, освещению, производственной санитарии, отоплению, вентиляции и др.
4.2. Разработан план реконструкции производства на период с октября 2007 по декабрь 2008 гг., предусматривающий обеспечение своевременного ввода в эксплуатацию приобретаемого и изготавливаемого оборудования и узлов;
4.3. Подготовлен рабочий график проведения строительно-монтажных работ (СМР) на производственных площадях на период с января 2008 по декабрь 2008 гг. для обеспечения выполнения плана реконструкции производства (см. п. 4.2);
4.4. В соответствии с планом реконструкции производства разработана конструкторская документация (КД) на вспомогательное технологическое оборудование и размещен заказ на его изготовление;
4.5. Приобретены узлы и детали оборотной системы водоохлаждения, подъемно-транспортные механизмы для катодной фольги, высоковакуумные насосы, локальные форвакуумные насосы и системы газонатекания;
4.6. Произведен монтаж централизованной форвакуумной системы.
5. В ходе выполнения конструкторской проработки и осуществления начала работ по изготовления установки перемотки КФ была выявлена проблема, связанная с обеспечением контроля и управления натяжением фольги и приводом ее перемотки. В этой связи возникла необходимость в проведении специализированных консультаций с известными фирмами - разработчиками систем перемотки тонких фольг, таких как: НПО "Литекс" (г. Рыбинск, Россия) и ОКБ Вакуумной техники «Sidrabe» (г. Рига, Латвия).
Решением НТС СКТБ КАСКАД от 12 декабря с.г. было рекомендовано провести упомянутые консультации до 31 января 2008 года, имея в виду принятие решения по данной проблеме не позднее 15 февраля 2008 г.
6. Следует отметить, что в дополнение к календарному плану на 2007 год по этапу 2 (внебюджетные работы) были изготовлены и закуплены ряд узлов и деталей технологического оборудования, предусмотренных 3-им этапом Проекта.
Развернуть
3
01.01.2008 - 31.05.2008
На данном этапе работ по бюджетному финансированию проекта был подготовлен Технический проект (ТП) Опытной установки (ОУ), который базируется на последних разработках по возможности применения передовых методов ионно-плазменной обработки катодной фольги как при подготовке исходного материала – алюминиевой фольги для последующего осаждения заданных покрытий методом ЭЛИ, так и проведения дополнительных способов ионно-плазменной обработки с целью повышения физико-технических и механических свойств КФ, с одной стороны, и улучшения их стабильности при хранении и эксплуатации в конденсаторах, с другой. Изучалось влияние изменения технологических параметров на эксплуатируемой промышленной установке на физико-технические характеристики катодной фольги.
В рамках проекта была также предложена программа исследований и экспериментальное оборудование и аппаратура, базирующиеся на постоянно совершенствующихся собственных оригинальных разработках в соответствии с поставленными целями и задачами настоящего Проекта.
Анализ различных технологий нанесения покрытий на рулонные материалы показал, что применение элементов предлагаемых технологий способствует получению на ОУ катодной фольги нового поколения с существенно улучшенными физико-техническими характеристиками.
Системно ведущаяся работа по проверке на патентную чистоту предлагаемых конструкторских и технологических решений в разрабатываемой ОУ позволила в 2006-2008 гг. получить 5 патентов; поданы 2 заявки на получение патентов, ведется подготовительная работа по подготовке ряда новых приоритетных патентных заявок.
Подана заявка на получение патента по установке для нанесения покрытия «Установка для нанесения покрытий в вакууме».
В рамках третьего этапа по внебюджетному финансированию Проекта, согласно утвержденному календарному плану, были выполнены следующие работы:
? выполнены СМР на производственном участке ;
? разработана проектно-сметная документация;
? разработана проектно-сметная документация
? произведен монтаж централизованной оборотной системы охлаждения и локальных систем охлаждения;
? приобретены и изготовлены необходимые узлы и детали технологического оборудования для организации промышленного производства.
Таким образом, на настоящем этапе Проекта были сделаны важные проработки в части Технического проекта Опытной установки – первого промышленного образца для производства катодной фольги нового поколения с наноструктурированным покрытием заданного состава и свойств для производства современных конденсаторов с проводящим полимерным электролитом, изучено влияние отдельных технологических решений на физико-технические характеристики покрытий на рулонные материалы и проведены строительно-монтажные работы на производственном участке.
Развернуть
4
01.06.2008 - 31.12.2008
? Были проведены исследования на ОЭУ по влиянию выбранных технологических и конструкторских решений на физико-технические характеристики покрытий на ру-лонные материалы. В ходе экспериментов в установке ОЭУ изменены условия на-несения покрытия и добавлены новые конструкторские разработки, направленные на совершенствование технологии производства катодной фольги нового поколе-ния. В частности, изменена система перемотки ленты для обеспечения возможно-сти работы с более тонкой фольгой. Модернизирована система для нанесения по-крытия. Усилены возможности электронно-лучевого испарения: предусмотрена возможность установки до четырех электронно-лучевых пушек с максимальным током луча до 1,8 А и максимальным ускоряющим напряжением до 25 кВ. Также учтена возможность установки новых электрофизических устройств для нанесения покрытий: двух планарных магнетронов с током разряда до 10А и напряжением анода до 1000 В, двух ионных источника с током до 1 А и напряжением анода до 3 кВ, двух генераторов ВЧ плазмы мощностью до 1 кВт каждый, двух систем дуаль-ных магнетронов мощностью 2?8 кВт.
? Была изготовлена экспериментальная партия КФ на ОЭУ и отправлена на тестиро-вание в составе конденсаторов следующим фирмам: F & T Fischer & Tausche Hol-ding GmbH & Co. KG, Германия, YUAN DING CO., LTD, Тайвань, CAPPARTS AG, Германия и RESCON MANUFACTURING CO., LTD, Индия.
? Были выполнены исследования физико-технических и механических характеристик образцов КФ лабораторными методами.
? Проведена разработка конструкторской документации, предназначенной для изго-товления и испытания ОУ, без присвоения литеры, в том числе эксплуатационной документации (ЭД) и рабочей технической документации (ТД). Выполнен техноло-гический контроль конструкторской документации.
? Произведена актуализация бизнес-плана, в ходе которой были, с учетом результа-тов выполненных работ и последних публикаций в научных изданиях России и за рубежом, дополнены сведения о будущей продукции ЗАО «ОКБ «ТИТАН» и ее ха-рактеристиках, а также о рыночных тенденциях в производстве конденсаторов и конденсаторных фольг в ближайшие годы.
Развернуть
5
01.01.2009 - 31.03.2009
Разработаны программы и методики предварительных испытаний опытой установки; осуществлен монтаж ОУ на производственной площадке; проведено подключение ОУ к инженерным сетям; проведены пуско-наладочные работы (ПНР); осуществлена подготовка ОУ к предварительным и приемочным испытаниям. Приобретены и изготовлены узлы и детали технологического оборудования для организации промышленного производства: рабочих вакуумных камер и систем силового электропитания.
Развернуть
6
01.04.2009 - 31.10.2009
? проведены предварительные испытания ОУ;? откорректирована конструкторская документация по результатам изготовления и предварительных испытаний ОУ с присвоением КД и ТД литеры "О" и доработан опытный образец;? проведены дополнительные патентные исследования;? разработана ПМ приемочных испытаний;? проведены приемочные испытания ОУ;? откорректирована конструкторская документация по результатам приемочных испытаний ОУ с присвоением документам литеры «О1»;? произведена опытная партия катодной фольги;? проведены исследования физико-технических и механических свойств и испытания опытной партии КФ;? произведена экспериментальная партия конденсаторов и проведены сравнительные испытания;? составлен окончательный отчет.
Развернуть

Программа

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

Программное мероприятие

2.7 Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ по тематике, предлагаемой бизнес-сообществом
Функциональные керамические и композиционные материалы 1. Разработка технологических основ формирования износостойких покрытий с наночастицами алмаза. 2. Исследование морфологических характеристик и химического состава поверхности керамических кальций-фосфатных покрытий на титане ВТ 1-0 медицинского назначения. 3. Исследование структуры нитридов циркония. 4. Исследование свойств и принципов структурирования мезопористых материалов на основе оксида алюминия. 5. Исследование структуры и свойств порошков и тонких пленок на основе диоксида титана. 6. Механическая и лучевая прочность лазерных наноструктурированных керамик на основе CaF2. 7. Получение и исследование физико-химических свойств тонких нанокристаллических пленок TiO2 на проводящих подложках. 8. Ионная подвижность в фосфатах со структурой NASICON и твердых полимерных электролитах. 9. Структура нанокристаллических порошков оксидов металлов и керамики на их основе для атомной энергетики. 10. Синтез гетероструктур на основе пленок ниобата лити
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
1,8 млн
Организация
ФГБОУ ВО "ВГУ"
профинансировано
Развитие нанотехнологий и разработка современных методик комплексной диагностики нанокомпозитов и наноструктур: 1. Анализ дельта-легированных слоев методами спектроскопии адмиттанса. 2. Исследования эффектов неоднородного уширения энергетических спектров квантоворазмерных наноструктур. 3. Диагностика полупроводниковых гетероструктур с одиночными квантовыми ямами InGaAs/GaAs, выращенных методами газо-фазной эпитаксии из металлорганических соединений. 4. Исследование энергетических характеристик гетерополитипных переходов в карбиде кремния 5. Получение и свойства полуизолирующего карбида кремния легированного ванадием 6. Создание и исследование электрически управляемых конденсаторов на основе наноструктурированной плёнки титаната бария-стронция для СВЧ применений 7. Исследование явлений медленной релаксации ёмкости конденсаторов на основе плёнки титаната бария-стронция при воздействии управляющих импульсов напряжения с целью увеличения быстродействия их перестройки 8. Исследование удельной поверхности и характеристик пористости нанокомпозитных керамических материалов и пористых слоев на основе оксидов олова и кремния, полученных методом золь-гель технологии 9. Разработка и оптимизация методов формирования каталитических слоев водород-воздушных топливных элементов 10. Разработка методик и анализ структур с иерархией пор методами атомно-силовой микроскопии 11. Золь-гель технология металлооксидных нанокомпозитов
Продолжительность работ
2010, 2 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Организация
CПбГЭТУ "ЛЭТИ"
профинансировано
Тема
Разработка технологии и создание оборудования для производства катодной фольги нового поколения с наноструктурированной высокоразвитой поверхностью наносимого покрытия для применения в современных конденсаторах с проводящим полимерным электролитом.
Продолжительность работ
2007 - 2009, 25 мес.
Бюджетные средства
105 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка экологически чистой транспортной комбинированной энергоустановки с высокой удельной энергоемкостью на основе воздушно-алюминиевого электрохимического генератора.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 31 мес.
Бюджетные средства
180 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка керамических конденсаторов высокой удельной емкости, производимых на основе технологии молекулярного наслаивания.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
1
Тема
«Разработка композиций и методов синтеза многослойных энерговыделяющих наноструктурированных пленок (фольг) для получения неразъемных соединений чувствительных к нагреву материалов».
Продолжительность работ
2011 - 2012, 19 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка наномодифицированных экологически безопасных гидрофобных лакокрасочных материалов и покрытий с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами на основе новых эластомеров и полимеров для длительной защиты от коррозии и обрастания изделий морской техники, гидросооружений, энергетических установок.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2