Контактный телефон: +375 17 2931781

Синтез композиционного нанопорошка системы SiC-Al2O3

Описание инновационного проекта: 
В связи с возрастающим интересом к модифицирующим добавкам наноуровня для алюминиевых сплавов по всему миру ведутся работы по синтезу наноразмерных тугоплавких соединений, получение которых на данный момент осложнено высокими температурами и сложностью технологического процесса. Поэтому основной целью данного проекта является разработка эффективного метода получения композиционного порошка, содержащего частицы карбида кремния и корунда в наноразмерном состоянии, позволяющего максимально снизить температуру синтеза и дающего возможность получать композиционные нанопорошки заданного состава. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - установить зависимость структурно-фазового состояния композиционных карбид-корундового нанопорошка от доли реакционно-активных компонентов (алюминия и углерода) исходной шихты; - установить зависимость морфологии, количества синтезируемых частиц карбида кремния и корунда от доли атмосферообразующей добавки; - исследовать влияние температурно-временных параметров синтеза на структурно-фазовое состояние синтезированных композиционных нанопорошков. Альтернативой известным способам получения наносоединений карбидов и корунда, является метод газофазного осаждения. Суть которого заключается в in-situ синтезе наноразмерных керамических соединений вследствие протекающих химических реакций между компонентами исходной шихты, в процессе термической обработки в восстановительной атмосфере аммиака, водорода и летучих форм хлористых соединений.
Цель инновационного проекта: 
расширение действующего производства
Основные конкурентные преимущества: 
По всему миру ведутся работы по разработке эффективных модифицирующих добавок наноуровня для алюминиевых сплавов, в связи с чем возникает интерес к синтезу наноразмерных тугоплавких соединений, получение которых на данный момент осложнено высокими температурами и сложностью технологического процесса. В проекте разработан эффективный метод синтеза композиционного порошка содержащего частицы карбида кремния и корунда в наноразмерном состоянии, имеющий ряд преимуществ: в качестве исходного материала для синтеза наночастиц карбида кремния и корунда используется микропорошок оксида кремния (кварц), который имеет низкую стоимость. Согласно данным, на территории Республики Беларусь имеются месторождения кварцевого песка, что исключает необходимость закупки сырья за границей; процесс экологически чистый, так как все реакции синтеза протекают в герметичном контейнере; термическая обработка шихтового материала проводится в достаточно низком диапазоне температур (750-950оС), что значительно снижает энергозатраты на производство нанопорошка по сравнению с известными способами; в качестве исходного материала могут выступать также оксиды тугоплавких металлов, обработка которых позволяет получать их карбиды. Так, использование микропорошков оксидов титана, хрома, молибдена, вольфрама и др. позволяет синтезировать композиционный нанопорошок карбид (соответствующий оксиду)-корунд.
Степень готовности инновационного проекта: 
научно-техническая документация
конструкторская документация
Научная значимость результатов НИОК(Т)Р, составляющих основу инновационного проекта: 
прикладной характер
Новизна, оригинальность (технологическая прогрессивность) продукта (услуги): 
нет аналогов в стране, есть за рубежом
Наличие и (или) возможность правовой охраны продукта (услуги): 
права не защищены, но имеются признаки патентования
Наличие связей с потенциальными потребителями продукции: 
декларируется наличие связей, отсутствуют подтверждающие документы
Срок реализации проекта: 
до 1 года
Сведения об участии в научных исследованиях и разработках по тематике инновационного проекта: 
ГПНИ «Механика, техническая диагностика, металлургия» по заданию 2.2.18 «Разработка составов наполнителей с наноразмерными тугоплавкими соединениями и методов модифицирования силуминов их малыми добавками», 2014-2015гг. ГПНИ «Механика, металлургия, диагностикав машиностроении» по заданию 2.2.06 "Исследование процессов взаимодействия синтезированных модифицирующих наночастиц и наноуглерода с алюминиевыми и медными сплавами с целью повышения их прочности, пластичности и адгезионных характеристик", 2016-2018 гг.
Публикации по теме проекта, акты внедрения: 
1. Комаров А.И. Воздействие синтезируемой нанокомпозиции SiC-Al2O3 на структурообразование и триботехнические свойства композита на основе поршневого сплава АК12М2МгН / А.И. Комаров, В.И. Комарова, А.А. Шипко, Д.В. Орда // Механика машин, механизмов и материалов, 2017. - №1 (38). – с. 71-78. 2. Комаров А.И. Структура и свойства сплава АК7, модифицированного композиционной карбидо-корундовой нанодобавкой / А.И. Комаров, В.И. Комарова, Д.В. Орда, Д.О. Искандарова // Актуальные вопросы машиностроения, 2017. – Выпуск 6 – с. 363-365. 3. Комаров А.И. Синтез комплексного нанонаполнителя SiC-Al2O3, получение армированного им композиционного материала на основе сплава АК12М2МгН / А.И. Комаров, В.И. Комарова, Д.В. Орда // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы междунар. науч.-техн. конф. (тезисы) – Могилев: Белорус.-Рос. Ун-т, 2016. – с. 90-91. 4. Комаров А.И. Структура и свойства сплава АК7, модифицированного нанокомпозицией SiC-Al2O3 / Комаров А.И., Комарова В.И., Орда Д.В., Искандарова Д.О. / Международная научно-техническая конференция «ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ И ТРИБОЛОГИЯ» (ПОЛИКОМТРИБ-2017) Тезисы докладов. – Гомель, 27-30 июня 2017 – с. 143. 5. Орда Д.В. Модифицирование поршневого сплава АК12М2МгН синтезированным нанонаполнителем карбид кремния-корунд / XIII Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов». Москва, 17-20 октября 2017г. / Сборник трудов. – М:ИМЕТ РАН, 2017. – с. 208-210.