Создание комплектов аттестованных стандартных образцов (СО), методик их аттестации и методик выполнения измерений (МВИ) для метрологического обеспечения контроля состава, структуры и свойств наноструктурированных композиционных материалов
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
01.648.12.3019
Организация
ФГУП "ВИАМ"
Руководитель работ
Чабина Елена Борисовна
Продолжительность работ
2008 - 2011, 30 мес.
Бюджетные средства
56,7 млн
Внебюджетные средства
0 млн
Создание метрологического комплекса для обеспечения прослеживаемости результатов измерений химического и фазового состава, параметров структуры, теплофизических и физических свойств наноструктурированных композиционных материалов и гетерофазных композиционных систем.
Соисполнители
Организация
МГУПИ
Организация
ФГУП "ВНИИОФИ"
Этапы проекта
1
12.11.2008 - 30.11.2008
Краткое описание выполненных работ:
1. Обоснована и подготовлена номенклатура эксплуатационной, ремонтной и технологической документации для создаваемого метрологического комплекса.
2. Проведено патентное исследование в области структурно-фазового состояния высокотемпературных наноструктурированных материалов на основе интерметаллида Ni3Al, применяемых в создаваемом метрологическом комплексе.
3. Проведен анализ методик предприятия по исследованию наноструктурированных сплавов на основе алюминия для разработки методических метериалов по измерению структурных параметров.
1. Обоснована и подготовлена номенклатура эксплуатационной, ремонтной и технологической документации для создаваемого метрологического комплекса.
2. Проведено патентное исследование в области структурно-фазового состояния высокотемпературных наноструктурированных материалов на основе интерметаллида Ni3Al, применяемых в создаваемом метрологическом комплексе.
3. Проведен анализ методик предприятия по исследованию наноструктурированных сплавов на основе алюминия для разработки методических метериалов по измерению структурных параметров.
2
01.12.2008 - 08.12.2008
Краткое описание выполненных работ:
1. Подготовлены исходные данные для разработки СО структуры и свойств радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц с характеристическим размером не более 5 нм.
2. Разработан состав комплектов ГСО химического состава монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением (ВЖМ4), и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al (ВКНА-25).
3. Разработаны технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО состава и структуры монокристалличе¬ского высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением, и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al.
4. Разработаны проекты методик аттестации комплектов ГСО химического состава монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением (ВЖМ4), и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al (ВКНА-25).
5. Разработаны проекты методик аттестации СО состава и структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением, и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al, полимерсиликатных нанокомпозитов, упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий.
6. Разработано техническое задание на создание метрологического комплекса, обеспечивающего калибровку основных средств измерения состава, структуры и свойств наноструктурированных композиционных материалов.
7. Подготовлена приборно-испытательная база для разработки методических материалов по определению прочностных свойств тонких проволочных образцов (тонких волокон для композиционных материалов).
1. Подготовлены исходные данные для разработки СО структуры и свойств радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц с характеристическим размером не более 5 нм.
2. Разработан состав комплектов ГСО химического состава монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением (ВЖМ4), и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al (ВКНА-25).
3. Разработаны технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО состава и структуры монокристалличе¬ского высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением, и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al.
4. Разработаны проекты методик аттестации комплектов ГСО химического состава монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением (ВЖМ4), и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al (ВКНА-25).
5. Разработаны проекты методик аттестации СО состава и структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением, и интерметаллидной композиции на основе Ni3Al, полимерсиликатных нанокомпозитов, упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий.
6. Разработано техническое задание на создание метрологического комплекса, обеспечивающего калибровку основных средств измерения состава, структуры и свойств наноструктурированных композиционных материалов.
7. Подготовлена приборно-испытательная база для разработки методических материалов по определению прочностных свойств тонких проволочных образцов (тонких волокон для композиционных материалов).
3
01.01.2009 - 30.06.2009
Изготовлен комплект ГСО химического состава монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, легированного рутением (ВЖМ4).
  Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО монокристаллических интерметаллидных композиций на основе Ni3Al.
  Разработан СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl.
  Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий.
  Разработаны методические материалы:
  Разработан и изготовлен комплект СО структуры чистых и органомодифицированных слоистых наносиликатов.
  Разработан СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава на основе алюминия с нанослойным покрытием.
  Разработаны проекты методик аттестации СО:
высокопрочных, коррозионностойких свариваемых сплавов с нанослойными покрытиями с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl и алюминия,
радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц.
  Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО монокристаллических интерметаллидных композиций на основе Ni3Al.
  Разработан СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl.
  Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению комплектов СО упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий.
  Разработаны методические материалы:
  Разработан и изготовлен комплект СО структуры чистых и органомодифицированных слоистых наносиликатов.
  Разработан СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава на основе алюминия с нанослойным покрытием.
  Разработаны проекты методик аттестации СО:
высокопрочных, коррозионностойких свариваемых сплавов с нанослойными покрытиями с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl и алюминия,
радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц.
4
01.07.2009 - 31.12.2009
Разработаны МВИ химического состава (легирующих элементов, микролегирующих элементов и примесей) высокорениевых и интерметаллидных жаропрочных никелевых сплавов спектрально-эмиссионными методом; комплексной диэлектрической проницаемости радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем в виде углеродных наночастиц;
коэффициентов отражения радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем в виде углеродных наночастиц; электропроводности порошка углеродных наночастиц.
Изготовлены комплекты СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl.
Изготовлены комплекты СО упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий на основе окси-, карбонитридов металлов.
Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению СО наномодифицированных радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц. Разработан и изготовлен комплект СО структуры наносиликатов и полимерсиликатных нанокомпозитов, содержащих 1–10% органомодифицированного слоистого наносиликата с межслойным расстоянием до 2 нм. Разработан СО состава и параметров структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, содержащего 4 % рутения, 6 % алюминия с дендритно-ячеистой (композиционной) структурой и наноразмерными включениями фаз с характеристическим размером от 5 до 50 нм. Разработаны методические материалы по определению содержания органомодификатора в нанокомпозитах;
  по определению размеров и распределения наносиликата в полимерной матрице;
  по определению степени кристалличности полимерсиликатного нанокомпозита; по измерению структурных параметров (линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз, величин периодов элементарных ячеек, ориентационных соотношений фаз, характера сопряжения межфазных границ и др.);
по измерению линейных размеров наночастиц, прослоек наноструктурированных фаз, величин периодов элементарных ячеек наносиликатов;
по одновременному измерению периодов решёток γ и γ΄ фаз и величины термонапряжений в γ и γ΄ фазах в монокристаллах никелевых сплавов;
по измерению состава наноструктурированных фаз и прослоек с локальностью 20 нм и определению характера распределения элементов (путём построения карт распределения);
по измерению линейных размеров и определению ориентационных соотношений фаз в металлических материалах.
Подготовлены, оформлены и поданы заявки на охраноспособные технические решения.
Аттестован ГСО химического состава сплава ВЖМ 4. Проведены экспертиза и аттестация МВИ химического состава (легирующих элементов, микролегирующих элементов и примесей) высокорениевых и интерметаллидных жаропрочных никелевых сплавов спектрально-эмиссионными методом.
Разработаны проекты национальных стандартов на метод эмиссионного спектрального анализа химического состава наноструктурированных сплавов с фотоэлектрической регистрацией;
метод эмиссионного спектрального анализа химического состава наноструктурированных сплавов с индуктивно-связанной плазмой.
коэффициентов отражения радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем в виде углеродных наночастиц; электропроводности порошка углеродных наночастиц.
Изготовлены комплекты СО высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава с матрицей на основе интерметаллического соединения Ti2NbAl.
Изготовлены комплекты СО упрочняющих наноструктурированных и нанослойных покрытий на основе окси-, карбонитридов металлов.
Разработаны СО и технологические рекомендации по изготовлению СО наномодифицированных радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем из углеродных наночастиц. Разработан и изготовлен комплект СО структуры наносиликатов и полимерсиликатных нанокомпозитов, содержащих 1–10% органомодифицированного слоистого наносиликата с межслойным расстоянием до 2 нм. Разработан СО состава и параметров структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, содержащего 4 % рутения, 6 % алюминия с дендритно-ячеистой (композиционной) структурой и наноразмерными включениями фаз с характеристическим размером от 5 до 50 нм. Разработаны методические материалы по определению содержания органомодификатора в нанокомпозитах;
  по определению размеров и распределения наносиликата в полимерной матрице;
  по определению степени кристалличности полимерсиликатного нанокомпозита; по измерению структурных параметров (линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз, величин периодов элементарных ячеек, ориентационных соотношений фаз, характера сопряжения межфазных границ и др.);
по измерению линейных размеров наночастиц, прослоек наноструктурированных фаз, величин периодов элементарных ячеек наносиликатов;
по одновременному измерению периодов решёток γ и γ΄ фаз и величины термонапряжений в γ и γ΄ фазах в монокристаллах никелевых сплавов;
по измерению состава наноструктурированных фаз и прослоек с локальностью 20 нм и определению характера распределения элементов (путём построения карт распределения);
по измерению линейных размеров и определению ориентационных соотношений фаз в металлических материалах.
Подготовлены, оформлены и поданы заявки на охраноспособные технические решения.
Аттестован ГСО химического состава сплава ВЖМ 4. Проведены экспертиза и аттестация МВИ химического состава (легирующих элементов, микролегирующих элементов и примесей) высокорениевых и интерметаллидных жаропрочных никелевых сплавов спектрально-эмиссионными методом.
Разработаны проекты национальных стандартов на метод эмиссионного спектрального анализа химического состава наноструктурированных сплавов с фотоэлектрической регистрацией;
метод эмиссионного спектрального анализа химического состава наноструктурированных сплавов с индуктивно-связанной плазмой.
5
01.01.2010 - 30.11.2010
Изготовлены и исследованы СО состава и параметров структуры монокристаллических интерметаллидных композиций на основе Ni3Al с содержанием основных легирующих элементов Al 8-9%, Cr 5-6% с дендритно-ячеистой (композиционной) структурой и наноразмерными включениями фаз с характеристическим размером от 1 до 100 нм.
Изготовлены и исследованы СО состава и параметров структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, содержащего 4 % рутения, 6 % алюминия с дендритно-ячеистой (композиционной) структурой и наноразмерными включениями фаз с характеристическим размером от 5 до 50 нм.
Изготовлены и исследованы СО структуры и свойств радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем в виде углеродных наночастиц (в том числе нанотрубок) диаметром 1 – 5 нм и содержанием наночастиц от 0,01 до 1%.
Изготовлены и исследованы СО состава и параметров структуры высокопрочного коррозионностойкого свариваемого алюминиевого сплава с характеристическим размером частиц нанофазы от 50 до 100 нм.
Исследованы комплекты СО структуры наносиликатов и полимерсиликатных нанокомпозитов.
Создан атлас структур сплава на основе Ni3Al.
Разработаны МВИ:
- линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз методом просвечивающей электронной микроскопии;
- линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз наносиликатов методом рентгеноструктурного анализа;
- состава наноструктурированных фаз и прослоек методом микрорентгеноспектрального анализа;
- размеров фаз и слоёв методом растровой электронной микроскопии.
Разработан раздел проекта национального стандарта по измерению параметров структуры наноструктурированных композиционных материалов на металлической основе методами электронной микроскопии.
Подготовлены, оформлены и поданы заявки на охраноспособные технические решения.
Изготовлены и исследованы СО состава и параметров структуры монокристаллического высокорениевого жаропрочного никелевого сплава, содержащего 4 % рутения, 6 % алюминия с дендритно-ячеистой (композиционной) структурой и наноразмерными включениями фаз с характеристическим размером от 5 до 50 нм.
Изготовлены и исследованы СО структуры и свойств радиопоглощающих наноструктурированных материалов на полимерной эластофицированной основе с наполнителем в виде углеродных наночастиц (в том числе нанотрубок) диаметром 1 – 5 нм и содержанием наночастиц от 0,01 до 1%.
Изготовлены и исследованы СО состава и параметров структуры высокопрочного коррозионностойкого свариваемого алюминиевого сплава с характеристическим размером частиц нанофазы от 50 до 100 нм.
Исследованы комплекты СО структуры наносиликатов и полимерсиликатных нанокомпозитов.
Создан атлас структур сплава на основе Ni3Al.
Разработаны МВИ:
- линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз методом просвечивающей электронной микроскопии;
- линейных размеров наночастиц и прослоек наноструктурированных фаз наносиликатов методом рентгеноструктурного анализа;
- состава наноструктурированных фаз и прослоек методом микрорентгеноспектрального анализа;
- размеров фаз и слоёв методом растровой электронной микроскопии.
Разработан раздел проекта национального стандарта по измерению параметров структуры наноструктурированных композиционных материалов на металлической основе методами электронной микроскопии.
Подготовлены, оформлены и поданы заявки на охраноспособные технические решения.
6
01.01.2011 - 15.05.2011
Разработаны методические материалы по определению теплофизических свойств полимерсиликатных нанокомпозитов; теплофизических свойств СО металлических материалов. Разработан проект национального стандарта по измерению параметров структуры наноструктурированных композиционных материалов методами электронной микроскопии. Разработана, проведена экспертиза и аттестованы МВИ химического состава высокорениевых и интерметаллидных жаропрочных никелевых сплавов рентгено-флуоресцентным методом; коэффициента линейного расширения полимерсиликатных нанокомпозитов и металлических образцов; теплоёмкости порошков наночастиц, полимерсиликатных нанокомпозитов и металлических образцов. Аттестованы комплекты СО: состава и параметров структуры высокопрочного коррозионностойкого свариваемого сплава. Введён в эксплуатацию метрологический комплекс, обеспечивающий калибровку основных средств измерения состава, структуры и свойств наноструктурированных композиционных материалов.
Программа
Программа "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2011 годы"
Программное мероприятие
3.1 Мероприятие по развитию методической составляющей системы обеспечения единства измерений в наноиндустрии и безопасности создания и применения объектов наноиндустрии
Продолжительность работ
2011, 7 мес.
Бюджетные средства
22 млн
Организация
НИЦ "Курчатовский институт"- ЦНИИ КМ "Прометей"
профинансировано
профинансировано
профинансировано
профинансировано
профинансировано