The object of research, development or design (in Russian) : Процесс синтеза материала MAX фазы. Оптимизация процесса синтеза.

The object of research, development or design (in Kazakh) : MAX фазалық материалды синтездеу процесі. Синтез процесін оңтайландыру.

Aim of work (in Russian) : Оптимизация метода синтеза алюминированных карбидов титана для увеличения выхода конечного продукта, снижения себестоимости материала и изготовление пилотной установки синтеза для дальнейшего масштабирования и коммерциализации.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты соңғы өнімнің шығымдылығын арттыру, материалдың өзіндік құнын төмендету және одан әрі масштабтау және коммерцияландыру үшін сынамалы синтез қондырғысын дайындау үшін титанның алюминиленген карбидтерін синтездеу әдісін оңтайландыру болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Рентгенофазовый анализ, электронная микроскопия, анализ размера частиц, термогравиметрия.

Методы исследования (на казахском) : Рентгендік фазалық талдау, электронды микроскопия, бөлшектердің өлшемдерін талдау, термогравиметрия.

Obtained results and novelty (in Russian) : Все прекурсоры для синтеза MAX-фазы закуплены у казахстанских производителей и являются полупродуктами титанового и алюминиевого производств. Закупленный порошок титана загрязнен примесями карбида титана (более 40%), был очищен в растворе смеси азотной и соляной кислот. Проведен синтез MAX фазы (Ti3AlC2 и Ti2AlC) путем варьирования исходных прекурсоров, были использованы следующие соотношения: TiC:Ti:Al, Ti:С:Al и Ti:C:Al4C3. Максимальный выход продукта получен в образце Ti3AlC2 с использованием соотношения TiC:Ti:Al, где количество основного компонента порядка 60%. Методом лазерного анализа распределения определены размеры, как исходных компонентов для синтеза (TiC:Ti:Al, и Ti:С:Al), так и полученного продукта. Показано неравномерное распределение зернистости полученного продукта по размерам частиц, варьирующиеся от 1 до 150 мкм. Проведён термический обжиг смеси прекурсоров (TiC:Ti:Al) при температурах (от 1350℃ до 1500℃) и времени синтеза (от 2 до 4 ч). Наибольший выход продукта наблюдается при синтезе в течение 2 часов при 1350оС (67,2%). Повышение температуры уменьшает выход продукта, что может быть связано с увеличением доли возгоняемого алюминия. При покрытии прекурсоров защитным слоем оксида алюминия, конечный продукт близок к коммерческому продукту, где содержание максимальной фазы составляет 80–85%. Новизна: для синтеза MAX-фазы используются исходные прекурсоры, являющихся продуктами титанового и алюминиевого производства в РК.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : MAX фазасын синтездеуге арналған барлық прекурсорлар қазақстандық өндірушілерден сатып алынды және титан мен алюминий өндірісінің аралық өнімдері болып табылады. MAX фазасы (Ti3AlC2 және Ti2AlC) бастапқы прекурсорларды өзгерту арқылы синтезделді және келесі арақатынастар пайдаланылды: TiC:Ti:Al, Ti:C:Al және Ti:C:Al4C3. Өнімнің максималды шығымы Ti3AlC2 үлгісінде TiC:Ti:Al қатынасы арқылы алынды, мұнда негізгі компоненттің мөлшері шамамен 60% құрайды. Таралудың лазерлің анализ әдісін қолдана отырып, синтезге арналған бастапқы компоненттердің (TiC:Ti:Al және Ti:C:Al) және алынған өнімнің өлшемдері анықталды. 1-ден 150 мкм-ге дейін өзгеретін бөлшектердің өлшемдері бойынша алынған өнімде бөлшектер біркелкі емес таралғандығы анықталды. Прекурсорлар қоспасын (TiC:Ti:Al) термиялық күйдіру әртүрлі температурада (1350℃-тан 1500℃-қа дейін) және синтез уақытында (2-ден 4 сағатқа дейін) жүргізілді. Ең жоғары өнім шығымы (67,2%) процесті 1350℃ температурада 2 сағат жүргізгенде байқалатыны анықталды. Температура жоғарылаған сайын өнім шығымы төмендейді, бұл сублимацияланған алюминий үлесінің артуына байланысты болуы мүмкін. Прекурсорлар алюминий оксидінің қорғаныш қабатымен қапталған кезде соңғы өнім комерциалық өнімге жақын болды, мұнда фазаның максималды мөлшері 80-85% құрайды. Жаңалығы: MAX фазасын синтездеу үшін Қазақстан Республикасындағы титан және алюминий өндірісінің өнімдері болып табылатын бастапқы прекурсорлар қолданылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Удешевление метода синтеза, укрупненное производство.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Арзан синтез әдісі, ұлғайтылған өндіріс.

Level of implementation (in Russian) : нет

Level of implementation (in Kazakh) : жоқ

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Оптоэлектроника, мембранная очистка сточных вод, возможные материалы для суперконденсаторов и батарей

Field of application (in Kazakh) : Оптоэлектроника, ағынды суларды мембраналық тазарту, суперконденсаторлар мен аккумуляторлар үшін ықтимал материалдар.