| Название НИОКТР |
Развитие метода электроимпульсного плазменного спекания в комбинации с рациональными способами прессования для изготовления наноструктурированной керамики на основе диоксида циркония
|
| Аннотация |
Наноструктурированная керамика на основе диоксида циркония является одним из перспективных поликристаллических материалов. Керамический диоксид циркония находит широкое применение во многих высокотехнологичных отраслях промышленности, техники и медицины. Из него изготавливают огнеупорные и электроизоляционные изделия, изделия для химической промышленности, вакуумную технику, запорную арматуру для нефтегазовой промышленности, конструкционные детали для атомной энергетики, металлургии и авиации. Широкая область применения обусловлена уникальными свойствами ZrO2: высокой термической стойкостью, низкой теплопроводностью, стойкостью к воздействию агрессивных сред, биологической инертностью, высокими физико-механическими и оптическими свойствами (пропускание электромагнитного излучения в широком спектральном диапазоне). Материалы на основе ZrO2 используются для изготовления функциональной керамики, термобарьерных покрытий, биокерамики, электродов, твёрдых электролитов.
Как правило, процесс изготовления наноструктурированной керамики ZrO2 состоит из следующих основных этапов: синтез слабо агломерированных нанокристаллических порошков, их уплотнение и спекание с использованием различных технологий. Порошки диоксида циркония могут быть получены различными способами, такими как плазмохимический синтез, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, модифицированный метод Печини и золь-гель методы. Консолидация синтезированных порошков может осуществляется прессованием с последующим свободным спеканием, горячим прессованием (ГП), горячим изостатическим прессованием (ГИП) и электроимпульсным плазменным спеканием (ЭИПС).
Наиболее перспективным среди перечисленных методов является ЭИПС, который обеспечивает формирование совершенных межзёренных границ нанометровых масштабов в процессе одновременной компрессионной и термической консолидации высокочистых нанопорошков при равномерном распределении плотности в объеме спекаемой керамики, что является условиями получения качественных, конкурентоспособных изделий с комплексом высоких оптических, спектрально-люминесцентных и физико-механических свойств.
Проект направлен на решение научной проблемы консолидации наноструктурированной керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия (ZrO2(Y2O3)) с заданными для конкретных практических применений физико-механическими и оптическими характеристиками и совершенствование метода электроимпульсного плазменного спекания (ЭИПС) для их изготовления.
Цель проекта заключается в разработке способов последовательного совмещения коллекторного и ультразвукового прессования с методом электроимпульсного плазменного спекания для изготовления наноструктурированной керамики (ZrO2(Y2O3)) с заданными эксплуатационными характеристиками.
Научная новизна поставленных задач заключается в реализации идеи комбинирования метода электроимпульсного плазменного спекания с рациональными способами прессования (коллекторное и ультразвуковое прессование); в создании наноструктурированной керамики ZrO2(Y2O3) с регулируемыми оптическими и физико-механическими свойствами. Регулирование указанных свойств будет осуществляться путём варьирования содержания стабилизатора (Y2O3) и содержания кислородных вакансий в объеме керамики, а также технологических режимов консолидации.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
3000.0
|
| Дата начала |
2025-09-15
|
| Дата окончания |
2027-06-30
|
| Номер контракта |
25-73-00231
|
| Дата контракта |
2025-09-15
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
666.3/.7
|
| Количество просмотров |
107
|
| Руководитель работы |
Пайгин Владимир Денисович
|
| Руководитель организации |
Сухих Леонид Григорьевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-27 09:00:20 UTC, 2025-10-27 09:00:20 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области прочих естественных наук, прочие, не включенные в другие группировки
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
МИКРОСТРУКТУРА; МЕТОДЫ КОНСОЛИДАЦИИ; МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ; ДИОКСИД ЦИРКОНИЯ; УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ПРЕССОВАНИЕ; КОЛЛЕКТОРНОЕ ПРЕССОВАНИЕ; ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ ПЛАЗМЕННОЕ СПЕКАНИЕ
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
61.35.29 - Керамика; 61.31.51 - Остальные элементы, оксиды, минеральные кислоты, основания, соли
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Керамические материалы
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
