Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00158 BR21882237-OT-24 0123РК01212
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Промежуточный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 2
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 2 28
Total number of pages Patents Illustrations
60 0 38
Amount of funding Code of the program Table
200000000 Ф.1229 3
Code of the program's task under which the job is done
01
Name of work
Разработка и исследование перспективных композиционных материалов для энергетики и топливного цикла
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Технологическая документация
Report authors
Кенжина Инеш Ергазыевна , Заурбекова Жанна Асхатовна , Әскербеков Сәулет Қаныбекұлы , Кульсартов Тимур Валиханович , Козловский Артем Леонидович , Блынский Петр Александрович , Толенова Ақтолқын Усербекқызы , Елишенков Александр Борисович ,
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Объекты исследования: бериллиды, жидко-литиевые системы, композиционные керамические материалы, топливные керамические материалы на основе диоксида циркония.

Зерттеу нысандары: бериллидтер, сұйық-литий жүйелері, композициялық керамикалық материалдар, цирконий диоксиді негізіндегі жанармай керамикалық материалдар.

Основной целью программы является разработка технологических решений в области создания новых композиционных материалов для энергетики и топливного цикла, их характеризация и испытания в условиях, имитирующих условия их реальной эксплуатации, а также моделирование процессов высокотемпературной деструкции и газового распухания.

Бағдарламаның негізгі мақсаты – энергетика және жанармай циклін қамтамасыз ету саласында жаңа композициялық материалдарды жасауға арналған технологиялық шешімдерді әзірлеу, оларды сипаттау және нақты пайдалану жағдайларына ұқсас ортада сынау, сондай-ақ жоғары температуралық деструкция мен газ тәрізді ісіну процестерін модельдеу.

Методы исследования: рентгенофазовый анализ, растровая электронная микроскопия, метод индентирования, метод определения теплопроводности.

Зерттеу әдістері: рентгенфазалық талдау, сканерлеуші электронды микроскопия, инденттеу әдісі, жылу өткізгіштікті анықтау әдісі.

Проведены сорбционно/десорбционные эксперименты и определены параметры взаимодействия водорода с бериллидами Be2Zr , Be3Nb и Be2Nb3 в диапазоне температур образцов 300-973 К при давлениях водорода от 103 до 80·105 Па, относительно которых были получены параметры взаимодействия водорода, а именно: температурная зависимость растворимости водорода в исследуемых материалах. Перед проведением экспериментов было произведено первоначальное гидридообразующее насыщение образца. Оказалось, что наибольшая растворимость водорода в диапазоне температур 300-600 К наблюдается в образцах бериллида ниобия Nb3Be2, несколько меньше в бериллидах циркония, и гораздо меньше в бериллидах Be3Nb (более чем в 100 раз меньше). В результате чего получены новые экспериментальные данные по изменению парциальных давлений газовой фазы в камере над испытуемыми образцами в зависимости воздействия таких факторов как температура и наличие водородосодержащих примесей. Установлена динамика фазовых трансформаций в xSi3N4 – (1-x)ZrO2 керамик общий вид которой можно записать как ZrO2/ZrSiO4 → ZrSiO4/мелкодисперсная фракция SiO2. Установлено, что добавление к ZrO2 керамикам Si3N4 позволяет инициировать полиморфные трансформации типа m-ZrO2 → t-ZrSiO4, формирование которой в сочетании с мелкодисперной фракцией SiO2 приводит к упрочнению керамик и увеличению их устойчивости к внешним воздействиям.

Сорбция/десорбция эксперименттері жүргізіліп, 300-973 К температура диапазонында және сутегі қысымы 103-80·105 Па аралығында Be2Zr, Be3Nb және Be2Nb3 бериллидтерімен сутегінің өзара әрекеттесу параметрлері анықталды, олардың ішінде зерттелген материалдарда сутегінің ерігіштігінің температураға тәуелділігі алынды. Эксперименттер алдында үлгілердің бастапқы гидридтік қанығуы жүзеге асырылды. Сутегінің ең жоғары ерігіштігі 300-600 К температура диапазонында Nb3Be2 ниобий бериллидтерінде байқалды, цирконий бериллидтерінде сәл төменірек болды, ал Be3Nb бериллидтерінде айтарлықтай төмен (100 еседен астам) болды. Нәтижесінде температура және сутегі бар қоспалардың болуы сияқты факторлардың әсеріне байланысты сынақ үлгілерінің үстіндегі камерадағы газ фазасының ішінара қысымдарының өзгеруіне қатысты жаңа эксперименттік деректер алынды. xSi3N4–(1-x)ZrO2 керамикаларындағы фазалық трансформациялардың динамикасы анықталды, оны жалпы ZrO2/ZrSiO4→ZrSiO4/ұсақ дисперсті SiO2 фракциясы ретінде жазуға болады. ZrO2 керамикаларына Si3N4 қосу m-ZrO2 → t-ZrSiO4 типіндегі полиморфтық трансформацияларды бастауға мүмкіндік беретіні, оның ұсақ дисперсті SiO2 фракциясымен бірге қалыптасуы керамикалардың нығаюына және олардың сыртқы әсерлерге төзімділігін арттыруға әкелетіні анықталды.

Основными конструктивными и технико-экономичесикми показателями программы будут являться технологические решения в области создания новых композиционных материалов для энергетики и топливного цикла

Негізгі конструктивті және техникалық-экономикалық көрсеткіштер ретінде бағдарламада энергетика және отын циклі үшін жаңа композициялық материалдарды жасау саласындағы технологиялық шешімдер қарастырылады.

Внедрение результатов проведенных исследований в рамках Программы не предполагается.

Бағдарлама аясында жүргізілген зерттеулердің нәтижелерін енгізу қарастырылмаған.

Результаты, полученные в ходе реализации Программы, будут способствовать развитию возможностей производства высокотехнологичной продукции на казахстанских промышленных предприятиях, создадут обоснованные предпосылки для коммерциализации и дальнейшего развития технологий производства новых композиционных материалов, в рамках разработанных подходов и методов обработки материалов. Научный эффект программы обусловлен получением новых экспериментальных данных о свойствах новых композиционных материалов; определением новых механизмов и моделей, описывающих взаимодействие исследуемых материалов с активными средами в условиях высоких температур.

Бағдарламаны іске асыру барысында алынған нәтижелер Қазақстанның өнеркәсіптік кәсіпорындарында жоғары технологиялық өнім өндіру мүмкіндіктерін дамытуға ықпал етеді, жаңа композициялық материалдарды өндіру технологияларын коммерцияландыру және одан әрі дамыту үшін негізделген алғышарттар жасайды. Бағдарламаның ғылыми әсері жаңа композициялық материалдардың қасиеттері туралы жаңа эксперименттік мәліметтер алумен, зерттелген материалдардың жоғары температура жағдайындағы белсенді орталармен өзара әрекеттесуін сипаттайтын жаңа механизмдер мен модельдерді анықтаумен айқындалады.

Область применения: атомная энергетика, водородная энергетика, современные ядерные и термоядерные установки, создание твердооксидных топливных элементов.

Қолданылу саласы: атом энергетикасы, сутегі энергетикасы, қазіргі заманғы ядролық және термоядролық қондырғылар, қатты оксидті жанармай элементтерін жасау.

UDC indices
621.039.54
International classifier codes
58.33.00; 58.33.02; 58.33.01;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
бериллиды; водород; жидко-литиевые системы; коррозия; растворимость; композиционные керамики; наводораживание; радиационно-стойкие материалы;
Key words in Kazakh
бериллидтер; сутегі; сұйық-литий жүйелері; коррозия; ерігіштік; композиттік керамикалар; сутегі сынғыштығы; радиацияға төзімді материалдар;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / профессор
Head of work Кенжина Инеш Ергазыевна Phd / нет
Native executive in charge