Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка инновационных, низкотемпературных, экологически чистых технологий нано- и ультрадисперсных порошков сегнетоэлектрических фаз, а также технологий изготовления, на их основе, высокоэффективных керамических (композиционных) материалов и пьезоэлементов, характеризующихся оптимальным сочетанием и высокой эксплуатационной стабильностью электрофизических параметров, предназначенных для обеспечения элементной базой импортозамещающих приборов ультразвуковой диагностики нового поколения

Докладчик: Панич Анатолий Евгеньевич

Должность: директор Института высоких технологий и пьезотехники ЮФУ, профессор, д.т.н.

Цель проекта:
Целью проекта является разработка комплекса экологически чистых низкотемпературных технологий, включающий синтез нано- и ультрадисперсных порошков сегнетофаз оптимального состава и кристаллохимического строения, а также технологий, позволяющих на основе этих порошков изготавливать пьезоматериалы (в виде керамики и пьезокомпозитов) с задаваемым строением нано-, мезо- и микроуровней, т.е. с технологически регулируемой совокупностью электрофизических параметров. Получаемые пьезоактивные материалы создаются в качестве элементной базы импортозамещающих приборов ультразвуковой диагностики нового поколения.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Экологически чистые низкотемпературные технологии изготовления нано- и ультрадисперсных порошков сегнетофаз оптимального состава и кристаллохимического строения.
2. Технологии, позволяющие, на основе синтезированных нано- и ультрадисперсных порошков сегнетофаз, изготавливать керамические (композиционные) пьезоматериалы с задаваемым строением нано-, мезо- и микроуровней.
3. Зависимости, связывающие строение нано-, мезо- и микроуровней пьезокерамики и пьезокомпозитов с их ЭФП.
4. Технологии пьезопреобразователей, предназначенных для изготовления импортозамещающих приборов ультразвуковой диагностики нового поколения с задаваемой (в физически возможных пределах) совокупностью эксплуатационных и электрофизических характеристик.
5.Технические требования в виде проектов технических заданий на проведение ОКР (ОТР) по созданию новых технологии двух типов пьезоматериалов.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Области применения:
Разрабатываемые низкотемпературные технологии синтеза нано- и ультрадисперсных порошков сегнетофаз могут быть использованы для получения активных порошков любых фаз кислородно-октаэдрического типа, которые в настоящее время используются не только для изготовления пьезоматериалов, но и мультиферроиков, конденсаторной и позистороной керамики.
Разрабатываемые керамические (композиционные) материалы предназначены для изготовления пьезопреобразователей, работающих в совмещённом режиме и в режиме приёма (дефектоскопия, приборы акусто-эмиссионного контроля, гидроакустические системы)
Использование результатов - совершенствование технологий активных материалов на основе фаз кислородно-октаэдрического типа, в том числе керамических (композиционных) пьезоматериалов для приборов ультразвуковой диагностики и управления
Разрабатываемые технологии направлены на создание керамических (композиционных) материалов и пьезоэлементов, характеризующихся оптимальным сочетанием и высокой эксплуатационной стабильностью электрофизических параметров, что позволит повысить эффективность пьезопреобразователей, предназначенных для изготовления систем ультразвуковой диагностики и управления

Текущие результаты проекта:
На данный момент – на основе анализа теоретических и экспериментальных данных определены модельные объекты исследований, установлены перспективные прекурсоры низкотемпературного синтеза нано- и ультрадисперсных порошков сегнетофаз со структурой типа перовскита, определены базовые технологические схемы синтеза прекурсоров и оптимизирован их состав, экспериментально доказана возможность их использования для «химической сборки» (протекающей при стандартных температуре и давлении) сегнетофаз задаваемого состава и строения. Осуществлена модернизация систем контроля ЭФП и поляризации пьезоэлементов под объекты исследований.
Завершена разработка и адаптация программного обеспечения для компьютерного моделирования пьезопреобразователей, разработан и изготовлен специализированный стенд для поляризации пьезоэлементов.
В дальнейшем – будут разработаны:
- комплекс экологически чистых низкотемпературных лабораторных технологий получения нано- и ультрадисперсных порошков сегнетофаз оптимального состава и кристаллохимического строения;
-лабораторные технологии изготовления керамических и композиционных пьезоматериалов на основе нано- и ультрадисперсных порошков сегнетофаз оптимального состава и кристаллохимического строения с задаваемым строением нано-, мезо- и микроуровней;
- технологии изготовления пьезопреобразователей, предназначенных для изготовления импортозамещающих приборов ультразвуковой диагностики нового поколения с задаваемой совокупностью эксплуатационных и электрофизических характеристик.