“Разработка технологии получения многокомпонентных металлопорошковых композиций на основе микро- и наночастиц для оперативного изменения свойств материалов под требования проектируемых конструкций”

Проект направлен на разработку технологии изготовления термопластичных гранулированных материалов (фидстоков) из частиц металлов, сплавов, керамик со структурой ядро-оболочка и органической пластифицирующей добавки для формования и спекания деталей PIM- и MJS-технологиями.Научная новизна проекта заключается в выборе в качестве компонентов гранул микро- и наночастиц различных металлов, сплавов и керамик, позволяющих проектировать их состав и оперативно изменять свойства под требования создаваемых конструкций для различных отраслей промышленности. Разработка и создание порошковых систем с управляемыми физико-химическими свойствами является важным шагом в направлении конструирования новых материалов с механическими, магнитными, электрическими и др. свойствами, которые трудно или невозможно достичь с помощью природных металлов или керамик.Целью проекта является разработка технологии изготовления и организация производства термопластичных гранулированных материалов заданного химического и дисперсного состава на основе частиц металлов, сплавов и керамик со структурой ядро-оболочка, где ядро – микрочастицы, оболочка образована наночастицами.При выполнении проекта будут решаться следующие задачи:1. Анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов позволяющих обосновать выбор направления исследований.2. Создание лабораторного стенда для получения смесей микро- и наночастиц с заданным фракционным и химическим составом.3. Определение условий электровзрывного синтеза смесей микро- и наночастиц с заданным фракционным составом из проволок 03Х17Н14М3, Ti-Al, ВТ-6, ВНЖ-90.4. Исследование зависимости физико-химических характеристик полученных смесей микро- и наночастиц от условий синтеза, выбор условий синтеза для получения смесей с оптимальными характеристиками.5. Разработка методов формирования частиц со структурой ядро-оболочка и гранулированных материалов на их основе, а также сложнопрофильных деталей из них.6. Разработка лабораторного технологического регламента изготовления гранул из частиц со структурой ядро-оболочка и получение экспериментальных образцов гранулированных материалов по лабораторному регламенту.7. Создание объектов интеллектуальной собственности.8. Проведение мероприятий по постановке разработанной продукции на производство.Главным конкурентным преимуществам разрабатываемой технологии и материалов перед аналогами является возможность оперативного изменения свойств материалов (фидстоков) под требования проектируемых конструкций, а также изготовление деталей из металлов, сплавов, керамических материалов, материалов с иерархической структурой, композиционных материалов, в т.ч. нанокомпозитов.Применение фидстоков на основе микро- и наночастиц обеспечит:- относительно низкие температуры (не более 200 ºС) спекания заготовки детали и высокую текучесть материала в жидком состоянии (показатель текучести, не менее 12 г/10 мин) при низком давлении (не более 10 кгс/см2);- позволит снизить усадку и деформацию детали во время спекания вследствие заполнения наночастицами пор между микрочастицами;- позволит повысить размерную точность металлокерамических и керамических деталей, обеспечить низкую шероховатость и остаточную пористость, достичь максимальной плотности и однородности структуры;- обеспечит возможность экономически эффективного производства кастомизированных изделий с расширенными возможностями их топологической оптимизации.Проект реализуется ООО «Передовые порошковые технологии».634055, Российская Федерация, г.Томск, проспект Академический, 8/2, телефон/факс: +7(3822)28-68-72, 8-961-888-16-24, электронная почта: tomsk_ppt@mail.ru, сайт: http://www.nanosized-powders.comОбщее количество сотрудников, работающих в по трудовым договорам 10 человек, из них 1 доктор наук, 2 кандидата наук, 3 инженеров, в т.ч. 1 инженер-конструктор, 1 техник, директор и бухгалтер. По договорам подряда к работе в компании еще привлечены 4 человека, из них 2 кандидата наук, 1 – инженер-исследователь, 1 – аспирант. Компания разрабатывает и производит нанопорошки неорганических материалов (металлов, сплавов, химических соединений) с помощью электровзрывной технологии. По информации маркетингового агентства «ResearchTechart» (http://research-techart.ru/report/nanopowder-market.htm) компания является ключевой российской компанией по производству и продажам нанопорошков.Сотрудники ООО «Передовые порошковые технологии» имеют опыт успешного выполнения проектов, финансируемых как российскими, так и зарубежными организациями, связанных с изготовление оборудования и получением нанопорошков и композиционных наноразмерных частиц, разработкой метода и оборудования для дезинтеграции органоминеральных конкрементов в организме человека наносекундными импульсами, разработкой технологии и созданием производства нового класса антисептических материалов.Исполнителем проекта ООО «Передовые порошковые технологии»:- разработаны конструкции электровзрывных установок для получения нанопорошков металлов, сплавов и их химических соединений с кислородом, азотом и углеродом;- разработана и изготовлена система регистрации тока и напряжения при электровзрывном диспергировании проволок;- разработаны методы пассивации нанопорошков;- проведены предварительные экспериментальные исследования по синтезу бимодальной порошковой композиции сплава 316L;- исследованы процессы низкотемпературного спекания наночастиц металлов.- выявлены условия синтеза наночастиц сплавов при совместном электровзрывном диспергировании 2-х проволочек с образованием интеметаллидов, бикомпонентных наночастиц сплавов, в т.ч. из несмешивающихся металлов (Fe-Cu, Al-Pb).- проведены предварительные исследования возможности формования деталей сложной формы из бимодальных порошковых композиций сплава 316L.Интеллектуальная собственность компании защищена 4 патентами (№ 2328447 /РФ/2008, № 2349368 /РФ/2009, № 155589 /РФ/2015, № 159076 /РФ/2015) и 2 «ноу-хау» (НХ 04-02-01 «Способ определения энергии переданной взрывающейся проволочке» и НХ 04-02-02 «Способ получения наночастиц сплавов при электрическом взрыве 2-х проволочек из разнородных металлов»), которые будут использоваться при выполнении проекта.Компания располагает следующей производственной базой: 11 электровзрывных установок для получения нанопорошков с необходимой периферией (газобаллонное, вакуумное, осциллографическое оборудование), ремонтно-механическая мастерская, оснащенная сварочным, токарным и фрезерным оборудованием. Производительность участка в зависимости от удельной плотности металла, из проволоки которого получают нанопорошки составляет от 1000 кг до 2000 кг нанопорошков в год.Для выполнения проекта компания предполагает привлечь следующее исследовательское оборудование:- Рентгеновский дифрактометр XRD-6000 (Shimadzu, Япония)- Анализатор дисперсности CPS DС 24000 (CPS Instruments, США)- Адсорбционный анализатор удельной площади поверхности и размеров пор Сорбтометр M (Катакон, Россия).- Термоанализатор STA 409 PC Luxx® (Netzsch, Германия).- Просвечивающий электронный микроскоп JEOL 2000FX (JEM, Япония).- Сканирующий микроскоп LEO EVO 50 (Zeiss, Германия).- Анализатор Leco ONH836.Проект рассчитан на 24 месяца.Общий объем финансирования проекта составит 13 000 000 рублей, в том числе:средства Фонда – 10 000 000 (Десять миллионов) рублей,собственные средства Заявителя - 3 000 000,00 (Три миллиона) рублей.Источником инвестиций будет являться прибыль компании, полученная от её производственной деятельности. В настоящее время на счетах компании зарезервированы денежные средства, необходимые для софинансирования проекта.