Исследование направленного изменения свойств вторичных минеральных материалов путем дезинтеграции и спекания для создания нового высокопрочного абразива для технологии гидроабразивного резания
| Название НИОКТР | Исследование направленного изменения свойств вторичных минеральных материалов путем дезинтеграции и спекания для создания нового высокопрочного абразива для технологии гидроабразивного резания |
|---|---|
| Аннотация | Проект направлен на решение актуальной задачи создания нового высокопрочного абразива для технологии гидроабразивного резания из вторичных минеральных материалов. Гидроабразивное резание является одной из самых востребованных технологий в мире. Особо актуально применение для глубоководной резки, в том числе и в условиях Арктики. Основным материалом для резки является гранатовый абразив из США, Австралии, Индии, Китая. В нашей стране не ведется промышленная добыча граната. В России накоплено около 1 млрд. т. вторичных минеральных материалов в виде шлаков цветной металлургии. Объем использования менее 5 процентов. Содержание минералов в шлаках, при его объемах в полной мере, позволяет рассматривать его наравне с природными полезными ископаемыми, как сырьевой источник получения минерального сырья. Использование шлаков позволит решить критические экологические проблемы на территории России. Однако, применение медного шлака ограничивается из-за невысокой прочности, обусловленной аморфной структурой с вкраплениями более твердых кристаллических частиц. Проблематика заявляемого проекта связана с глубокой переработкой вторичного минерального сырья для получения нового абразива повышенной прочности путем извлечения механически прочных кристаллических компонентов при ударном разрушении с последующей кристаллизацией при термообработке. Поэтому, актуальными и имеющими важное научное, практическое и экологическое значение являются исследования, направленные на изучение процесса раскрытия минеральных фаз частиц медного шлака в процессе селективной дезинтеграции, а также установление основных закономерностей фазовых превращений при кристаллизации продуктов разрушения при нагреве. В теории и практике глубокой переработки техногенного сырья отсутствуют сведения о раскрытии частиц медного шлака при механическом нагружении и кристаллизации продуктов распада при спекании. Цель проекта – создание нового высокопрочного абразива для технологии гидроабразивного резания из вторичных минеральных материалов. Задачи проекта: 1. Выявить закономерности раскрываемости структурно-неоднородных зерен шлаковых отходов медного производства при их ударном разрушении для извлечения механически прочных кристаллических компонентов. 2. Выявить закономерности формирования кристаллических структур в продуктах разрушения медного шлака при различных режимах высокотемпературной выдержки. Исследования базируются на современных методах моделирования, физики разрушения, теории удара, спектрального анализа, электронной растровой микроскопии. По данным гранулометрического и минералогического анализов будет определяться степень раскрытия кристаллических зерен и время, необходимое для измельчения продукта. Оценка возможности зарождения трещины в частице медного шлака, в каком либо направлении, будет сделана на основе решения задачи линейной теории упругости. В проекте будет проведено моделирование раскрытия минеральных фаз частиц медного шлака в мельнице и создан цифровой двойник для увеличения производительности и минимизации энергозатрат. Закономерности формирования кристаллических структур в частицах медного шлака при различных режимах высокотемпературной выдержки будет проведено с привлечением аналитического и измерительного оборудования. Научная значимость заключается в том, что будут получены новые знания мирового уровня о раскрываемости структурно-неоднородных зерен шлаковых отходов медного производства при их ударном разрушении для извлечения механически прочных кристаллических компонентов. Впервые будут получены закономерности формирования кристаллических структур в частице медного шлака при различных режимах высокотемпературной выдержки. Применение полученных результатов позволит получить решения для создания частично или полностью закристаллизованного абразивного материала, обладающего заданными свойствами для гидроабразивного резания. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 21000.0 |
| Дата начала | 2025-05-30 |
| Дата окончания | 2027-12-31 |
| Номер контракта | 25-19-00811 |
| Дата контракта | 2025-05-30 |
| Количество отчетов | 3 |
| УДК | 621.922 |
| Количество просмотров | 6 |
| Руководитель работы | Барсуков Геннадий Валерьевич |
| Руководитель организации | Радченко Сергей Юрьевич |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И.С. ТУРГЕНЕВА" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-10-09 18:18:44 UTC, 2025-10-09 18:18:44 UTC |
| ОКПД | Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области нанотехнологий |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | МАШИНОСТРОЕНИЕ; ГИДРОАБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА; РЕЗАНИЕ; ГИДРОАБРАЗИВНАЯ УСТАНОВКА; МЕДНЫЙ ШЛАК |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 55.31.35 - Абразивный инструмент |
| OECD | — |
| OESR | Химические технологии |
| 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 | — |