Розробка нових комбінованих композитних пористих матеріалів з об’ємнозмінними теплофізичними властивостями військово-цивільного застосування

Реєстраційний номер НДДКР в УкрІНТЕІ: №0119U100353

Запланована галузь застосування:

  • у військовій сфері як елемент бронювання дронів при розмінуванні чи роботах в агресивних умовах;
  • у промисловості в якості фільтрів для промислових викидів в рідкій та газоподібній фазі;
  • у ливарному виробництві в машинобудуванні як елемент футерування ливарних форм;
  • в електроніці (низка матеріалів має властивості конденсаторів і можливі нестандартні властивості при правильному підході з використанням комбінації металічна+керамічна матриці);
  • у машинобудуванні в якості конструкційних матеріалів та захисних елементів;
  • у професійній освіті в якості прикладу технологій створення та дослідження композитних матеріалів з різними властивостями в рамках практичних занять та лабораторних робіт.

Джерело фінансування: кошти державного бюджету

Рівень інновації: немає аналогів в Україні

Наявність патенту:

  1. Патент на винахід UA №119496 Структурно – орієнтований багатошаровий композит на основі спресованих смуг стружки титанової губки / Клименко Л. П., 7 Дихта Л. М. , Андрєєв В. І., Случак О. І. – Заявл. 09.2017; Опубл. 25.06.2019. – Бюл. №.12 – С. 4.
  2. Патент на винахід UA № 120205 Метод спікання заготовок композитів на основі титанової губки в муфельній печі з використанням керамічної замазки / Л. П. Клименко, В. І. Андрєєв, О. Ф. Прищепов, О. І. Случак; заявл. 10.17, опубл 25.10.19, бюл. №20.
  3. Патент на винахід UA № 120442 Модифікація кришки для кокілів відцентрового лиття / Л. П. Клименко, О. Ф. Прищепов, В. І. Андрєєв, О. І. Случак, В. В. Шугай; Чорноморський національний університет імені Петра Могили. – заявл. 27.10.2017 (Заявка на винахід а201710346), опубл. 12.19, бюл №23.
  4. Патент № 120774 Україна. Спосіб відновлення поверхні тетря металічної деталі ДВЗ шляхом нарощування з нанесеним покриттям-модифікатором Ti-TiO2-Cu2O / Л. П. Клименко, О. Ф. Прищепов, В. І. Андрєєв, О. І. Случак, В. В. Шугай; Чорноморський національний університет імені Петра Могили. – заявл. 25.09.2017 (Заявка на винахід а201709365), опубл. 10.02.20 бюл.№3

Наявність зацікавленого Замовника: ТОВ «Міжнародний інститут вивчення суспільної думки» зацікавлено в співпраці з авторами проекту в напрямку розробки та впровадження ТУ та ДСТУ для розробленої низки матеріалів, конструкцій та інноваційних технологій їх виготовлення, моделювання загальних характеристик розроблених матеріалів та економічного обґрунтування їх впровадження.

ТОВ «ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЇ ВСЕСВІТУ» проявляє зацікавленість в розроблених стандартах ТУ та ДСТУ, а також створенні і апробації розроблених матеріалів і технологій з економічним обґрунтуванням доцільності їх застосування.

ТОВ «ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЇ» зацікавлено в всіх попередніх пунктах, включаючи визначення перспективних шляхів вдосконалення розроблених та існуючих технологій.

ПАТ «УкрНДІТСМ» Приватне акціонерне товариство Український науково- дослідний інститут суднового машинобудування зацікавлено в розробці нових композиційних матеріалів для експлуатації в умовах екстремальних температур та руйнуючих навантажень та інноваційних технологій їх виготовлення. Окремо зазначено інтерес до розробки методів поверхневого захисту розроблених композитів за рахунок захисних покриттів та трибомодифікації.

Запити, щодо співпраці в рамках дослідження властивостей та апробації розроблених комбінованих композитних пористих матеріалів з об’ємнозмінними теплофізичними властивостями військово-цивільного застосування та інноваційних технологій їх виготовлення було направлено до ряду установ:

ТОВ «Магма Індустрія» проведено переговори з співпраці в напрямку використання продукції підприємства у вигляді базальтової вати в якості складових низки композитних матеріалів. Отримано дослідні зразки базальтових волокон для пробної партії композитних матеріалів. Ведуться переговори, щодо сумісних досліджень з представниками відділу розвитку.

МГЗ Миколаївський глиноземний завод проведено переговори на предмет використання продукції та відходів виробництва в складі композитних матеріалів. Отримано дослідні зразки глинозему та подрібненого червоного бокситного шламу.

Впровадження: заплановано, планується впровадити у 2021-2022 роках як нові речовини і матеріали у нових конструкціях військово-цивільного застосування.

Яких додаткових дій потребує подальше дослідження: очікується апробація наукових результатів в умовах виробництва: ТОВ «Мотордеталь-Конотоп, щодо способу виготовлення композитних матеріалів на основі порошку губчастого титану в силікатній матриці (патент №115138), а також, щодо способу відновлення поверхні тертя металічної деталі шляхом нарощування з нанесеним покритттям-модифікатором Ti-TiO2-Cu2O. Планується апробація інноваційної технології термоциклювання для відновлення чавунних деталей в присутності комбінованих структур, що обмежують об’ємну деформацію геометрії деталі.

Коротка характеристика, техніко-економічні параметри переваг та позитивних якостей.

Прикладна проблема, на вирішення якої спрямовано проект, визначена завданнями Уряду України, регламентованими розпорядженням Кабінету Міністрів України від 20 січня 2016 р. №19-р «Про схвалення Концепції Державної обороно – промислового комплексу на період  до 2020 року».

Розробка носить конвергентний характер, а тому впливає не тільки на військову галузь та ливарне виробництво, а і на науково-технічний потенціал у цілому.

Новизна підходу полягає в застосуванні комбінації історичних досліджень щодо військового спорядження, математичних моделей утворення, експлуатації та критичних навантажень композитних матеріалів, прогнозних систем випадкових послідовностей в моделюванні пакування часток, а також результатів прикладних досліджень з виготовлення матеріалів та конструкцій різних типів. Використанні нових методів і підходів розв’язання прикладних задач сучасного матеріалознавства шляхом застосування якісно нових оригінальних ідей, методів та підходів при розробці нових композитних матеріалів з об’ємнозмінними теплофізичними властивостями військово – цивільного застосування та створенні інноваційних технологій їх виготовлення. Комбінування екстенсивного підходу з заміною дешевих одноразових елементів на основі розроблених композитів з інтенсивним шляхом вдосконалення структури та складу самих композитів і конструкцій в яких їх застосовують і є основною інновацією даного дослідження.

Детальніше…