Inventory number IRN Number of state registration
0324РК00574 AP19574566-KC-24 0123РК00714
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 24954767.61 AP19574566
Name of work
Разработка материалов-аккумуляторов водорода на основе Mg-Ni-Ce
Type of work Source of funding Report authors
Applied Мухамедова Нурия Мейрамкановна
0
1
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЭ РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения «Национальный ядерный центр Республики Казахстан» министерства энергетики Республики Казахстан
Abbreviated name of the service recipient РГП НЯЦ РК
Abstract

Объектом исследования являются композиционные порошки на основе Mg полученные легированием переходными и редкоземельными металлами для улучшения его эксплуатационных свойств.

Зерттеу объектісі оның пайдалану қасиеттерін жақсарту үшін өтпелі мен жерде сирек кездесетін металдарымен қоспалауыш арқылы алынған Mg негізіндегі композициялық ұнтақтар болып табылады

Разработка тонкодисперсных композиционных порошков на основе Mg-Ni-Ce c улучшенными термодинамическими и кинетическими характеристиками для металлогидридных технологии

Металл гидридті технологиясы бағытында колдануға арналған, термодинамикалық және кинетикалық сипаттамалары арттырылған Mg-Ni-Ce негізіндегі ұсақ дисперсті композициялық ұнтақтарды әзірлеу әдісі

Методы исследования: искроплазменное спекание, морфологический и металлографический анализы, рентгенодифракционный анализ, анализ современной научно-технической литературы, диспергирование.

Зерттеу әдістері: ұшқын-плазмалық пісіру, морфологиялық және металлографиялық талдаулар, рентгендік-дисфракциялық талдау, қазіргі заманғы ғылыми-техникалық әдебиетті талдау, диспергирлеу

Для проведения ИПС было подготовлено 3 химических состава Mg-3Ni-2Ce, Mg-7Ni-3Ce, Mg-10Ni-5Ce. Температура проведения спекания 500-550 оС, при выдержке 3-5 мин и давлении 2 МПа. В ходе исследования образцов системы Mg-Ni-Ce выявлено, что при ИПС его параметры непосредственно влияют на конечную микроструктуру. Благодаря быстрому охлаждению после спекания, происходит равномерное распределение компонентов по всему объему образца, а при спекании при высоких температурах способствует хорошей диффузии и образованию устойчивых фаз, и микроструктуре По результатам рентгенофазового анализа установлено, что основой фазового состава является Mg, характеризующийся гексагональной кристаллической решеткой, также идентифицированы фазы Mg2Ni, MgO, Ce, Ce2O3, Ce2Mg17, CeNi. Установлено что, с увеличением содержания легирующих компонентов в составе образца наблюдается рост количества выявленных фаз. Для металлогидридных соединении Mg-Ni-Ce в выборе среды для диспергирования предпочтение отдается воде и этанолу, так как они обеспечивают хорошую стабильность и предотвращают окисление магния. Оптимальная температура составляет 25–40°C На основе полученных данных в лабораторной шаровой дробилки были диспергированы образцы системы Mg-Ni-Ce. Размер частиц варьируется от 3 мкм до 100 нм. Новизна настоящей работы заключается получении сплавов на основе Mg легированием переходными и редкоземельными металлами для улучшения эксплуатационных свойств материала.

ҰПП жүргізу үшін 3 химиялық құрамы Mg-3Ni-2Ce, Mg-7 Ni-3Ce, Mg-10Ni-5Ce дайындалды. Пісіру жүргізу температурасы 500-550 С, 3-5 мин ұстау және 2 МПа қысым кезінде. Mg-Ni-Ce жүйесінің үлгілерін зерттеу барысында ҰПП кезінде оның параметрлері соңғы микроқұрылымға тікелей әсер ететіні анықталды. Пісіруден кейін жылдам салқындатудың арқасында үлгінің барлық көлемі бойынша компоненттердің біркелкі таралуы орын алады, ал жоғары температурада пісіру кезінде жақсы диффузияға және тұрақты фазалардың пайда болуына ықпал етеді. Рентгендік-фазалық талдау нәтижелері бойынша фазалық құрамының негізі гексагоналдық кристалды тормен сипатталатын Mg болып табылатыны, сондай-ақ Mg2Ni, MgO, Ce, Ce2O3, Ce2Mg17, CeNi фазалары сәйкестендірілгені анықталды. Үлгінің құрамындағы қоспалаушы компоненттер құрамының ұлғаюымен анықталған металлогидридтік фазалар санының өсуі байқалатыны анықталды. Диспергирлеу ортасын таңдауда Mg-Ni-Ce металлогидридтік қосылыстары үшін су мен этанолға артықшылық беріледі, өйткені олар жақсы тұрақтылықты қамтамасыз етеді болып табылатын магнийдің тотығуын болдырмайды. Оңтайлы температура 25-40°C. Алынған деректердің негізінде зертханалық шар ұнтақтағышта Mg-Ni-Ce жүйесінің үлгілері диспергацияланды. Бөлшектердің мөлшері 3 мкм-ден 100 нм-ге дейін. Осы жұмыстың жаңалығы материалдың пайдалану қасиеттерін жақсарту үшін өтпелі және сирек жер металдарымен қоспалау арқылы Mg негізінде қорытпалар алу болып табылады.

Проведена основная закупочная кампания по приобретению необходимых материалов, которые требовались для начала работ по спеканию и исследованию образцов системы Mg-Ni-Ce. Результаты работ апробированы на: – 10th International Conference on Materials Science & Smart Materials “MSSM2024”, – 9th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2024), – XII Международной конференции по наноматериалам и системам накопления энергии «INESS-2024».

Mg-Ni-Ce жүйесінің үлгілерін пісіру және зерттеу жұмыстарын бастау үшін қажетті материалдарды сатып алу бойынша негізгі сатып алу кампаниясы өткізілді. Жұмыс нәтижелері сынақтан өткізілді: – 10th International Conference on Materials Science & Smart Materials “MSSM2024”, – 9th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2024), - «INESS-2024» наноматериалдар және энергия жинақтау жүйелері жөніндегі XII халықаралық конференциясы.

Методика получения образцов из механосинтезированных порошковых смесей системы Mg-Ni-Ce методом ИПС. Разработана технология диспергирования порошковых смесей системы Mg-Ni-Ce.

SPS әдісімен Mg-Ni-Ce жүйесінің механикалық синтезделген ұнтақ қоспаларынан үлгі алу әдістемесі әзірленді. Mg-Ni-Ce жүйесінің ұнтақ қоспаларын дисперстілеу технологиясы әзірленді.

В системе Mg-Ni-Ce, благодаря быстрому охлаждению после спекания, происходит равномерное распределение компонентов по всему объему образца. Это важно для обеспечения однородных физических и механических свойств. Также стоит отметить, что спекание при высоких температурах способствует хорошей диффузии и образованию устойчивых фаз, обеспечивая стабильность микроструктуры. Разработанный метод диспергирования позволяет получать гранулированные порошки, что особенно важно для материалов, требующих высокой реакционной способности и увеличенной площади поверхности.

Mg-Ni-Ce жүйесінде жентектеуден кейін тез салқындатудың арқасында үлгінің барлық көлемі бойынша компоненттердің біркелкі таралуы орын алады. Бұл біртекті физикалық және механикалық қасиеттерді қамтамасыз ету үшін маңызды. Сондай-ақ жоғары температурада пісіру жақсы диффузияға және микроқұрылымның тұрақтылығын қамтамасыз ете отырып, тұрақты фазалардың пайда болуына ықпал ететінін атап өткен жөн. Әзірленген дисперсиялық әдіс түйіршіктелген ұнтақтарды алуға мүмкіндік береді, бұл металгидридтер сияқты жоғары реакциялық қабілетін және үстіңгі беттің ұлғайтылған ауданын талап ететін материалдар үшін ерекше маңызды.

Результаты исследований найдут применение на практике в системах водородного аккумулирования водорода для энергетических установок распределенной и автономной энергетики, в том числе использующих возобновляемые источники энергии.

Зерттеу нәтижелері таратылған және автономды энергетиканы, соның ішінде жаңартылатын энергия көздерін пайдаланатын энергетикалық қондырғыларға арналған сутегін сутекті жинақтау жүйелерінде іс жүзінде қолданылады.

UDC indices
621.762; 620.92
International classifier codes
53.39.31; 53.49.05; 44.31.39;
Key words in Russian
сплавы; порошковая металлургия; Фазовый состав; Металлогидриды; Радиационное материаловедение;
Key words in Kazakh
коспа; ұнтақ металлургиясы; фазақ құрылым; Металл гидридтері; Радиациялық материалтану;
Head of the organization Батырбеков Эрлан Гадлетович Доктор физико-математических наук / профессор
Head of work Мухамедова Нурия Мейрамкановна Phd / нет