Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии получения наноструктурированных керамических материалов нового поколения на основе нитридов, карбидов и оксидов для космической и атомной промышленности.

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
наноструктурирование, высокотемпературные материалы, керамика, нанокомпозит, оксиды, карбиды, нитриды, физико-механические свойства, высокопрочные материалы.

Цель проекта:
Основная цель проекта – Создание наноструктурированных керамических материалов, модифицированных углеродными нанокластерами, с улучшенными физико-механическими свойствами и значительно превосходящими существующие аналоги по параметрам: с пониженной не менее чем в 10 раз пористостью, повышенными в 2 и более раза трещиностойкостью, в 1,5 раза и более стойкостью к термоудару, в 1,3 раза и более теплопроводностью; Основной задачей проекта является разработка технологий получения наноструктурированных керамических материалов на основе нитридов и оксидов, модифицированных углеродными нанокластерами, с улучшенными физико-механическими свойствами : - получение порошкового наноструктурированного материала методом высокоэнергетической механоактивационной обработки; - модификация наноструктурированного материала углеродными нанокластерами; - консолидация наноструктурированного и модифицированного углеродными нанокластерами материала методами горячего прессования, изостатического прессования и высокотемпературного спекания.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИ
2. Методика получения экспериментальных образцов НКМ из наноструктурированного порошкового материала.
3. Лабораторный регламент получения наноструктурированных керамических материалов на основе нитридов, карбидов и оксидов, модифицированных углеродными нанокластерами, с улучшенными физико-механическими свойствами.
4. Экспериментальные образцы порошковых наноматериалов и аноструктурированных керамических материалов на основе оксидной, карбидной и нитридной керамики;
5. Проект технического задания на проведение ОТР по теме: «Разработка технологии производства нового класса объемных керамических материалов на основе нитридов, карбидов и оксидов для использования в космической и атомной промышленности».

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Требования по назначению научно-технических результатов ПНИ
Разрабатываемая лабораторная технология получения беспористых наноструктурированных керамических материалов на основе нитридов, карбидов и оксидов, модифицированных углеродными нанокластерами с улучшенными физико-механическими свойствами, должна быть предназначена для получения беспористых наноструктурированных керамических материалов с повышенной термостойкостью и трещиностойкостью.

Требования к показателям назначения, техническим характеристикам научно-технических результатов ПНИ
Лабораторная технология получения беспористых наноструктурированных керамических материалов должна обеспечивать получение наноструктурированных керамических материалов на основе нитридов, карбидов и оксидов, модифицированных углеродными нанокластерами, с улучшенными физико-механическими свойствами.

Требования к объектам экспериментальных исследований
Экспериментальные образцы наноструктурированного керамического материала на основе нитридов, карбидов и оксидов, модифицированных углеродными нанокластерами, должны иметь форму дисков с размерами Ø 15±2, высотой h=5±2 и обладать следующими свойствами:
- пористость, не более 0,01%.
- размер зерна нанокристалла, не более 20 нм.
- трещиностойкость, не менее 15 МПа*м1/2.
- стойкость к термоудару (ГОСТ Р 52542-2006), свыше 20 теплосмен.
- теплопроводность, не менее 40 Вт/м К

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Наноструктурированные керамические материалы нового поколения на основе нитридов, карбидов и оксидов для космической и атомной промышленности.

Перспективы использования планируемых результатов связаны с масштабированием силами индустриального партнера технологии получения разрабатываемых керамик и изделий из них для потребителей из областей космической и атомной промышленности. Планируемые результаты предположительно повлияют на развитие научно-технических направлений в керамических материалах, связанных с наноструктурированием и модификацией зерен углеродными нанокластерами, также на развитие исследований в рамках международного сотрудничества, связанных с применением в исследованиях уникальных свойств создаваемых материалов, в частности, в исследованиях в области приборов, использующих мощные рентгеновские излучения.

Текущие результаты проекта:
Разработаны научные и технологические принципы консолидации порошковых наноматериалов:
Изготовлены экспериментальные образцы порошковых наноматериалов на основе оксидной, карбидной и нитридной керамики,
Разработаны программы и методики испытаний полученных экспериментальных образцов.
Проведены испытания экспериментальных образцов порошков наноматериалов по разработанной Программе и методикам испытаний.
Проведены структурные исследования полученных экспериментальных образцов порошков наноматериалов.
Разработаны Методики получения экспериментальных образцов НКМ из наноструктурированного порошкового материала.
Изготовлены экспериментальные образцы НКМ.
Проведены испытания экспериментальных образцов НКМ по разработанной Программе и методикам испытаний.
Проведены исследования по установлению закономерностей влияния добавок модифицирующих углеродных нанокластеров на физико-механические свойства НКМ на основе оксидной, карбидной и нитридной керамики.
Проведены дополнительные патентные исследования.