Inventory number IRN Number of state registration
0225РК00400 AP19574566-OT-25 0123РК00714
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 2 61
Total number of pages Patents Illustrations
74 0 39
Amount of funding Code of the program Table
24166598.99 AP19574566 8
Name of work
Разработка материалов-аккумуляторов водорода на основе Mg-Ni-Ce
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Технология
Report authors
Мухамедова Нурия Мейрамкановна , Миниязов Арман Жанарбекович , Соколов Игорь Андреевич , Туленбергенов Тимур Рымбекович , Жанболатова Ғайния Қайырдықызы , Сабыртаева Айсара Асхатқызы , Оспанова Жанна Нурболатовна , Шайкиева Карина Сериккызы , Жақия Риза Есрафилқызы , Өкен Оспан ,
0
2
3
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Агентство Республики Казахстан по атомной энергии
Full name of the service recipient
«Национальный ядерный центр Республики Казахстан»
Abbreviated name of the service recipient НЯЦ РК
Abstract

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

Зерттеу объектісі болып пайдалану қасиеттерін жақсарту үшін өтпелі және сирек жер металдарымен қоспалаудан алынған Mg негізіндегі композициялық ұнтақтар болады.

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

Металлогидридтік технологиялар үшін жақсартылған термодинамикалық және кинетикалық сипаттамалары бар Mg-Ni-Ce негізінде жұқа дисперсті композициялық ұнтақтарды әзірлеу

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.

В рамках исследования были подготовлены три типа порошковых смесей системы Mg-Ni-Ce с различным соотношением легирующих элементов. Проведены эксперименты по механической обработке смесей в планетарной мельнице с варьированием параметров обработки (ускорение, продолжительность). Исследовано влияние условий механического синтеза на гранулометрический состав и структурно-фазовое состояние порошков. Разработаны методические рекомендации по предварительному механосинтезу порошковых смесей системы Mg-Ni-Ce. Проведены экспериментальные работы по получению образцов методом SPS из механосинтезированных порошков. Полученные спеченные образцы подготовлены к исследованию фазообразования и микроструктурной эволюции. Выполнен анализ современной зарубежной научно-технической литературы, на основании которого обоснован выбор метода получения гранулированных порошков гидрида системы Mg-Ni-Ce, а также выбраны соответствующие условия диспергирования. Проведены материаловедческие исследования, направленные на выявление закономерностей фазообразования и структурных особенностей тонкодисперсных порошков после диспергирования. Проведены исследования гидрирования и дегидрирования гранулированных тонкодисперсных порошков. Определены кинетические характеристики процессов образования и разложения металлогидридов системы Mg-Ni-Ce. Новизна работы заключается получении сплавов на основе Mg легированием переходными и редкоземельными металлами для улучшения эксплуатационных свойств материала.

Жүргізілген зерттеу шеңберінде қоспалаушы элементтерінің арақатынасы әртүрлі Mg-Ni-Ce жүйесінің ұнтақты қоспаларының үш түрі дайындалды. Өңдеу параметрлерін өзгерту (үдету, ұзақтығы) арқылы планетарлық диірменде қоспаларды механикалық өңдеу бойынша эксперименттер жүргізілді. Механикалық синтез шарттарының ұнтақтардың түйіршік өлшемді құрамы мен құрылымдық-фазалық күйіне әсері зерттелді. Mg-Ni-Ce жүйесінің ұнтақты қоспаларын алдын ала механикалық синтездеу бойынша әдістемелік ұсыныстар әзірленді. Механикалық синтезделген ұнтақтардан шоқты-плазмалық жентектеу әдісімен үлгілер алу бойынша эксперименттік жұмыстар жүргізілді. Алынған жентектелген үлгілер фазатүзуін және микроқұрылымдық эволюциясын зерттеуге дайындалды. Заманауи шетелдік ғылыми-техникалық әдебиеттерге талдау жасалды, соның негізінде Mg-Ni-Ce жүйесі гидридінің түйіршіктелген ұнтақтарын алу әдісі таңдалды, сондай-ақ тиісті диспергациялау шарттары таңдалды. Диспергациялаудан кейін жұқадисперсті ұнтақтардың фазатүзу заңнылықтарын және құрылымдық ерекшеліктерін анықтауға бағытталған материалтану зерттеулері жүргізілді. Түйіршікті жұқадисперсті ұнтақтарды сутектендіру және сутексіздендіру процестері зерттелді. Mg-Ni-Ce жүйесі негізінде металгидридтерінің түзілу және ыдырау процестерінің кинетикалық сипаттамалары анықталды. 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», - 9th International Hydrogen Technologies Congress (IHTEC-2025). Опубликованы 2 статьи в высокорейтинговых журналах, входящих в базу данных WoS и Scopus и имеют процентиль более 50 %,1 статья в журнале рекомендованном КОКНВО МНВО РК. Подана заявка на патент РК.

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, - 9th International Hydrogen Technologies Congress (IHTEC-2025). Екі мақала WoS және Scopus деректер базасына енгізілген және 50%-дан астам пайыздық көрсеткішке ие рейтингі жоғары журналдарда жарияланған, ал бір мақала Қазақстан Республикасы Жоғары білім министрлігінің Жоғары білім сапасын қамтамасыз ету комитеті ұсынған журналда жарияланған. Қазақстан Республикасына патент алуға өтінім берілді.

Методика получения образцов из механосинтезированных порошковых смесей системы Mg-Ni-Ce методом SPS. Разработана технология диспергирования порошковых смесей системы Mg-Ni-Ce. Подана заявка на патент РК.

SPS әдісімен Mg-Ni-Ce жүйесінің механикалық синтезделген ұнтақ қоспаларынан үлгі алу әдістемесі әзірленді. Mg-Ni-Ce жүйесінің ұнтақ қоспаларын дисперстілеу технологиясы әзірленді. азақстан Республикасына патент алуға өтінім берілді.

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.

Зерттеулер нәтижелері таратылған және автономды энергетиканың энергетикалық қондырғылары үшін, оның ішінде жаңартылатын энергия көздерін пайдаланатын сутекті жинақтау жүйелерінде практикада қолданыс табады.

UDC indices
661.968; 621.355; 620.18; 66.081
International classifier codes
53.39.31; 53.49.05; 44.31.39;
Readiness of the development for implementation
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
Native executive in charge Миниязов Арман Жанарбекович нет