Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка ресурсосберегающих технологий получения функциональной керамики и керамополимерных композитов на основе наноразмерных порошков сложных оксидов.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.435.11.2023
Организация
ИПФ РАН

создание функциональной керамики и керамополимерных композитов c повышенной износостойкостью на основе слабо агрегирующих нанопорошков сложных оксидов.

Соисполнители

Организация
ИЭФ УрО РАН

Этапы проекта

1
03.10.2005 - 08.12.2005
Проведен анализ научной и патентной литературы (собранной в соответствии с ГОСТ 15.011-96) по тематике исследования процессов самоорганизации и трансформации нанокластеров углерода в газовой и жидкой фазах, моделирования архитектуры и свойств гибридных структур наноуглерода, включающих металлы (в том числе магнитные) и биологические молекулы (в том числе белки и нуклеиновые кислоты), исследоваие видов и основополагающих молекулярных механизмов регуляторной активности наноформ углерода, установление возможности и способов направленного использования фуллеренов и нанотрубок как ключевых элементов для создания многофункциональных наноматериалов с управляемыми свойствами. Осуществлен выбор и обоснование путей и методов решения задач, поставленных в ТЗ НИР. Исследованы процессы самоорганизации и трансформации нанокластеров углерода в газовой и жидкой фазах, в том числе: синтез молекулярных комплексов фуллеренов С60 и С70 с диалкилдитиокарбаматами двухвалентных металлов, изучено их строение, фотопроводимость и фотоиндуцированный перенос заряда; разработан синтез и изучено строение комплексов родия и иридия, содержащих оптически активный лиганд (+)-DIOP. Разработан синтез пирролидинофуллеренов, содержащих металлоценильные и гетероциклические группы. Проведен и описан синтез и наработки для биологических исследований производных фуллерена на основе аминокапроновой кислоты и пролина, содержащих нитрогруппы. Проведено моделирование архитектуры и свойств гибридных структур наноуглерода, включающих металлы (в том числе магнитные) и биологические молекулы (в том числе белки и нуклеиновые кислоты): выполнены расчеты методом DFT структуры и электронного строения комплексов производных чашеобразных углеводородных предшественников фуллерена С60: С21H9R6 и С21H12R6, R= F, Cl, Br, CH3, CN, с частицами типа MC6H6 и Mn(CO)3 M=Cr, Mo. Оценена стабильность и характер распределения электронной плотности в исследованных системах. Исследованы виды и основополагающие молекулярные механизмы регуляторной активности наноформ углерода: проведен первичный скрининг биологической активности производных фуллерена на основе аминокапроновой кислоты и пролина, содержащих нитрогруппы.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
Продолжена разработка технологии синтеза слабоагрегирующих нанопорошков сложных оксидов и исследование зависимости свойств наноразмерных порошков сложных оксидов от дисперсного и элементного состава.
Изготовлены экспериментальные партии прессовок сложных оксидов на основе наноразмерного порошка окиси алюминия.
Продолжена отработка технологии СВЧ-спекания прессовок сложных оксидов на основе наноразмерного порошка окиси алюминия на существующем у исполнителя оборудовании и оптимизация технологических режимов СВЧ-спекания компактов наноразмерных порошков различного дисперсного и элементного состава. Проведены доводочные испытания экспериментальной партии материалов.
В Институте прикладной физики РАН создан специализированный гиротронный комплекс для высокотемпературной обработки, в частности спекания материалов.
Разработаны рабочая технологическая документация, программа и методики доводочных испытаний экспериментальных партий материалов, разработана пояснительная записка к выполнению проекта.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
Продолжена разработка технологии синтеза слабоагрегирующих нанопорошков сложных оксидов и исследование зависимости свойств наноразмерных порошков сложных оксидов от дисперсного и элементного состава.
Изготовлены опытные партии наноразмерных порошков и прессовок композитов сложных оксидов на основе наноразмерного порошка окиси алюминия. Изготовлены партии композиционных керамополимерных образцов. Проведена отладка и запуск в эксплуатацию опытного образца специализированного гиротронного комплекса.
На созданном гиротронном комплексе проведена наработка образцов для предварительных испытаний. Методами электронной и атомно-силовой микроскопии проведены исследования структуры образцов композитов, спеченных методом СВЧ-нагрева, износостойкости опытных партий образцов.
Проведены предварительные испытания созданных материалов.
По результатам предварительных испытаний технической документации и проекту технических условий присвоена литера «О».
Проведены приёмочные испытания созданных материалов.
Полученными в ходе выполнения этапа результатами интеллектуальной деятельности являются две публикации в реферируемых научных журналах, одна заявка на патент
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.3 Прикладные разработки в рамках системы приоритетных направлений
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
Продолжительность работ
2012, 1 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Организация
CПбГЭТУ "ЛЭТИ"
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2011, 28 мес.
Бюджетные средства
13,9 млн
Организация
ИЭФ УрО РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 14 мес.
Бюджетные средства
0,68 млн
профинансировано
Тема
Разработка ресурсосберегающих технологий получения функциональной керамики и керамополимерных композитов на основе наноразмерных порошков сложных оксидов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка методов синтеза неорганических активных солей и оксидов – перспективных материалов для современных производств химических источников тока, катализаторов и керамики.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка основ и физическое обоснование технологии производства нанопорошков из парообразного состояния с использованием ускорителя электронов, исследование их свойств и возможных применений (получение керамики из нанопорошков).
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологии получения пористой керамики с регулируемой величиной пор от микро до наноразмерных
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка научно-технических основ высокоэффективной радиационно-термической технологии получения ферритовой керамики различного функционального назначения
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
4