The object of research, development or design (in Russian) : W-Cu нанокомпозиты, разработанные методами механоактивации и искрового плазменного спекания

The object of research, development or design (in Kazakh) : Механоактивация және ұшқындық плазмалық пісіру әдістерімен әзірленген W-Cu нанокомпозиттері

Aim of work (in Russian) : Синтез и характеризация нанокомпозитов на основе W–Cu, полученных методами механоактивации и искрового плазменного спекания (SPS).

Aim of work (in Kazakh) : Механоактивация және ұшқын плазмалық пісіру (SPS) арқылы алынған W–Cu негізіндегі нанокомпозиттердің синтезі және сипаттамасы.

Методы исследования (на русском) : Поскольку механическая активация является популярным методом получения нанокомпозитов, ее применили и к смеси порошков вольфрама и меди. Механоактивация это метод приготовления порошковых смесей, состояние которых во многом зависит от свойств порошка. Дисперсность фазы меди и размер фазы вольфрама играют важную роль в последующем взаимном спекании порошков W–Cu методом SPS. Измельчение зависит от состава, времени и среды. При высокоэнергетическом измельчении образуются частицы с мелкими зернами W, внедренными в Cu. Этот тип порошка значительно улучшает SPS-спекание в системе W–Cu. Свойства полученных образцов определялись известными методами анализа материалов, включая оптическую и электронную микроскопию, аналитические весы и т.д.

Методы исследования (на казахском) : Механоактивация нанокомпозиттерді алудың танымал әдісі болғандықтан вольфрам-мыс ұнтақ қоспасына да қолданылды. Механоактивация әдісі бұл ұнтақ қоспаларын дайындау әдісі, олардың күйі көп жағдайда ұнтақтың қасиеттеріне байланысты. Мыс фазасының дисперсиялығы және вольфрам фазасының ірілігі W–Cu ұнтақтарының келесі кезеңде өзара SPS арқылы пісірілуінде үлкен рөл атқарады. Ұсақтаудың құрамына, уақытына және ортасына байланысты болды. Жоғары энергиялы ұсақтау кезінде Cu-ге ендірілген ұсақ W дәндері бар бөлшектер түзіледі. Бұл типтегі ұнтақ W–Cu жүйесінде SPS пісіруде едәуір жақсартады. Алынған үлгілердің қасиеттері материалданудағы белгілі сараптама әдістерімен анықталды, соның ішінде оптикалық және электронды микроскопия, жоғары дәлдіктегі таразылар және т.б.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработка материалов с широким спектром функциональных и эксплуатационных характеристик возможна при комплексном подходе. Это достигается применением различных технологий. Развитие методов механоактивации и SPS позволило решить задачи получения необходимых структур, обеспечивающих ожидаемые характеристики. В 2025 году проведены эксперименты по высокоэнергетической обработке порошков с использованием планетарной мельницы, по результатам которых отобраны пробы порошков и проведен их комплексный анализ. Получены и проанализированы результаты морфологического анализа в зависимости от исходного химического состава порошков и параметров планетарной мельницы, в том числе продолжительности процесса, ускорения и соотношения измельчающей среды.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Кең функционалдық және пайдалану сипаттамалары бар материалдарды әзірлеу кешенді тәсілді қолдану арқылы мүмкін болады. Бұл әртүрлі технологияларды қолдану арқылы жүзеге асады. Механоактивация және SPS әдістерінің дамуы қажетті құрылымдарды алу мәселелерін шешуге мүмкіндік берді, олар күтілетін сипаттамаларды қамтамасыз етеді. 2025 жылы планетарлық диірменді пайдалана отырып жоғары энергиялы ұнтақты өңдеу бойынша эксперименттер жүргізілді және нәтижелері бойынша ұнтақ үлгілері алынып, кешенді талдау жүргізілді. Ұнтақтардың бастапқы химиялық құрамына және процесс ұзақтығына, ұнтақтау ортасының үдеуіне және қатынасына байланысты планетарлық диірменнің параметрлеріне байланысты морфологиялық талдау нәтижелері алынды және сараптама жасалды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные показатели (1-й год): Сформирована номенклатура W–Cu нанокомпозиционных порошков для дальнейшего SPS. Разработаны технологические карты механоактивации; определены рабочие диапазоны параметров (время, BPR, среда, ускорение). Получены лабораторные партии нанодисперсных порошков. Проведена первичная характеризaция. Подготовлены заготовки для этапа SPS во 2-й год. Основные технико-экономические показатели (1-й год): Этапы годового плана выполнены в срок; критических отклонений нет. Производительность лабораторного цикла механоактивации подтверждена; обеспечен стабильный выпуск партий для SPS. Основные статьи затрат материалы, оборудования покрыты имеющейся инфраструктурой. Подготовлены материалы для дальнейшей публикации и задел для патентной заявки (по результатам 1-го года).

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі жобалау көрсеткіштері (1 жыл): Әрі қарай SPS сынағы үшін W–Cu нанокомпозиттік ұнтақтарының ауқымы әзірленді. Механикалық белсендіру процесінің схемалары әзірленді және бекітілді; жұмыс параметрлерінің диапазондары (уақыт, BPR, орта, жеделдету) анықталды. Нанодисперсті ұнтақтардың зертханалық партиялары шығарылды. Бастапқы мінездеме аяқталды. Сынақ режимдері мен нәтижелерінің деректер базасы құрастырылды; қайталану мүмкіндігі қамтамасыз етілді. 2-сыныпта SPS кезеңіне бланкілер дайындалды. Негізгі техникалық-экономикалық көрсеткіштер (1 жыл): Жылдық жоспар кезеңдері мерзімінде орындалды; сыни ауытқулар жоқ. Зертханалық механикалық белсендіру циклінің өнімділігі расталды; SPS үшін партиялардың тұрақты өндірісі қамтамасыз етілді. Негізгі шығындар баптары (материалдар мен жабдықтар) қолданыстағы инфрақұрылыммен жабылады. Әрі қарай жариялау үшін материалдар және патентке өтінім дайындалды (1-ші жыл қорытындысы бойынша).

Level of implementation (in Russian) : По итогам первого года внедрения нет

Level of implementation (in Kazakh) : Бірінші жылдың қорытындысы бойынша жоқ

Efficiency (in Russian) : По итогам первого года эффективность не оценена

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділігі бірінші жылдың қорытындысы бойынша бағаланбаған.

Field of application (in Russian) : Реализация проекта позволит существенно повысить уровень компетенций в области разработки современных функциональных материалов и послужит основой для повышения конкурентоспособности отечественных специалистов. Проект также способствует развитию уникального опыта в области создания нанокомпозитов открывая возможности для внедрения результатов в промышленное производство и расширения сферы их применения. Разработка данной технологии с использованием передовых методов приведет к созданию материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, которые найдут применение в различных высокотехнологичных отраслях — от электроники до ядерной промышленности. Это, в свою очередь, обеспечит как экономическую, так и экологическую эффективность производства. Учитывая указанные перспективы и возможности применения, результаты исследований обладают высоким потенциалом для коммерциализации и могут сыграть важную роль в социально-экономическом и научно-техническом развитии Республики Казахстан. Коммерциализация данной технологии откроет новые направления в промышленности и создаст предпосылки для экономического роста страны за счет развития высокотехнологичного сектора.

Field of application (in Kazakh) : Жобаны іске асыру қазіргі заманғы функционалдық материалдарды әзірлеу саласындағы құзыреттілікті айтарлықтай арттырады және отандық мамандардың бәсекеге қабілеттілігін арттырудың негізі болмақ. Жоба сондай-ақ нанокомпозиттерді әзірлеу саласындағы бірегей тәжірибені дамытуға ықпал етіп, нәтижелерді өнеркәсіптік өндіріске енгізу және оларды қолдану аясын кеңейту мүмкіндіктерін ашады. Озық әдістерді пайдалана отырып, осы технологияны әзірлеу жақсартылған пайдалану сипаттамалары бар материалдарды жасауға алып келеді, олар электроникадан ядролық өнеркәсіпке дейінгі әртүрлі жоғары технологиялық салаларда қолданыс табады. Бұл өз кезегінде өндірістің экономикалық және экологиялық тиімділігін қамтамасыз етеді. Аталған перспективалар мен қолдану мүмкіндіктерін ескере отырып, зерттеулер нәтижелері коммерцияландыру үшін жоғары әлеуетке ие және Қазақстан Республикасының әлеуметтік-экономикалық және ғылыми-техникалық дамуына маңызды үлес қоса алады. Бұл технологияны коммерцияландыру өнеркәсіпте жаңа бағыттарды ашып, жоғары технологиялық секторды дамыту арқылы елдің экономикалық өсуінің алғышарттарын жасайды.