Inventory number IRN Number of state registration
0225РК00415 BR21882237-OT-25 0123РК01212
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 10
International publications: 8 Publications Web of science: 8 Publications Scopus: 9
Number of books Appendicies Sources
1 2 16
Total number of pages Patents Illustrations
127 5 66
Amount of funding Code of the program Table
200000000 Ф.1229 10
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 Материалы
Report authors
Кенжина Инеш Ергазыевна , Кульсартов Тимур Валиханович , Козловский Артем Леонидович , Әскербеков Сәулет Қаныбекұлы , Блынский Петр Александрович , Заурбекова Жанна Асхатовна , Елишенков Александр Борисович ,
0
0
0
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

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

бериллидтер, сұйық литий жүйелері, композициялық керамикалық материалдар, цирконий диоксиді негізіндегі ядролық отын керамикалық материалдары.

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 мен отын циклінде қолдануға арналған жаңа композициялық материалдарды әзірлеу бойынша технологиялық шешімдер жасау, олардың сипаттамасын анықтау және нақты пайдалану жағдайларын имитациялайтын ортада сынақтан өткізу, сондай-ақ жоғары температуралы деструкция мен газдық ісіну үдерістерін модельдеу.

Методы исследования: метод термодесорбционной спектрометрии, метод дифференциально-сканирующей калориметрии, метод термогравиметрического анализа, метод десорбции, метод растровой электронной микроскопии, метод рентгенофазового анализа, метод определения твердости и трещиностойкости, метод индентирования, метод рамановской спектроскопии, метод энерго-дисперсионного анализа.

Зерттеу әдістері: термодесорбциялық спектрометрия әдісі, дифференциалды-сканерлеуші калориметрия әдісі, термогравиметриялық талдау әдісі, десорбция әдісі, растрлық электрондық микроскопия әдісі, рентгенофазалық талдау әдісі, қаттылық пен жарылуға төзімділікті анықтау әдісі, инденттеу әдісі, раман спектроскопиясы әдісі және энергия-дисперсиялық талдау әдісі.

В работе были получены данные структурных исследований образцов бериллидов Nb3Be2 и NbBe3 после испытаний. Выявлены основные механизмы взаимодействия водорода с бериллидами. Получены результаты моделирования проведенных экспериментов, на основе которых определены параметры взаимодействия изотопов водорода с бериллидами. Проведены испытания изготовленных образцов при высокотемпературных воздействиях в различных газовых средах, выполнены материаловедческие исследования после испытаний и сделано заключение о совместимости литиевых сплавов с материалами матрицы капиллярно-пористой системы. Определены такие параметры, как: растворимость, коэффициенты диффузии, скорости сорбции и десорбции, значения константы Сивертса для легкоплавких сплавов лития с оловом и галлием. По результатам проведённых исследований установлено, что механохимическое твёрдофазное перемалывание с последующим термическим спеканием позволяет эффективно управлять структурно-фазовым состоянием композиционных керамик xSi3N4–(1-x)ZrO2. Показано, что увеличение содержания Si3N4 свыше 0,25 М способствует формированию фазы ZrSiO4 и улучшению термостойкости керамик за счёт повышения теплопроводности до 9–10 Вт/м·К. Проведённые исследования показали, что допирование ZrO2 керамик стабилизирующими добавками MgO и CaO позволяет эффективно управлять их фазовым составом, микроструктурой и эксплуатационными свойствами.

Жұмыста Nb3Be2 және NbBe3 бериллид үлгілерінің сынақтан кейінгі құрылымдық зерттеу деректері алынды. Сутектің бериллидтермен өзара әрекеттесуінің негізгі тетіктері анықталды. Жүргізілген эксперименттерді модельдеу нәтижелері бойынша сутек изотоптарының бериллидтермен әрекеттесу параметрлері айқындалды. Әзірленген үлгілер жоғары температуралы әсер жағдайларында әртүрлі газдық ортада сыналды, сынақтардан кейін материалтанулық зерттеулер жүргізіліп, литий қорытпаларының матрицасының материалдарымен үйлесімділігі жөнінде қорытынды жасалды. Литийдің қалайы және галлиймен жеңіл балқитын қорытпалары үшін келесі параметрлер анықталды: ерігіштік, диффузия коэффициенттері, сіңіру және десорбция жылдамдықтары, сондай-ақ Сивертс тұрақтысының мәндері. Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде механохимиялық қатты фазалы ұнтақтау және оны кейінгі термиялық күйдіру арқылы xSi3N4–(1-x)ZrO2 композициялық керамикаларының құрылымдық-фазалық күйін тиімді басқаруға болатыны анықталды. Si3N4 мөлшерінің 0,25 М-нан артуы ZrSiO4 фазасының түзілуіне және керамикалардың жылуөткізгіштігі 9–10 Вт/м·К дейін жоғарылауы есебінен термиялық төзімділігінің жақсаруына ықпал ететіні көрсетілді. Жүргізілген зерттеулер ZrO2 керамикаларын MgO және CaO тұрақтандырғыш қоспаларымен легирлеу олардың фазалық құрамын, микроструктурасын және пайдалану қасиеттерін тиімді басқаруға мүмкіндік беретінін көрсетті.

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.

Қолдану саласы: атом энергетикасы, сутек энергетикасы, заманауи ядролық және термоядролық қондырғылар, қатты оксидті отын 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