The object of research, development or design (in Russian) : Покрытия на основе Co–C, Co–C–Pd, Co–C–Cr и композитные системы сверхвысокомолекулярный полиэтилен/GO/Co

The object of research, development or design (in Kazakh) : Co–C, Co–C–Pd, Co–C–Cr негізіндегі жабындар және аса жоғары молекулалық полиэтилен/GO/Co композиттік жүйелері

Aim of work (in Russian) : Цель проекта - получение, исследование взаимосвязи структуры и свойств серии радиопоглощающих покрытий СоC, CoPd, сверхвысокомолекулярный полиэтилен/Со/GО и вариаций на их основе.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – Co–C, Co–Pd, аса жоғары молекулалық полиэтилен/Co/GO және олардың негізіндегі вариациялардан тұратын радиотолқын жұтқыш жабындылар құрылымы мен қасиеттері арасындағы өзара байланыстарды алу және зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Методология: электронная и оптическая микроскопия и механические испытания, моделирование, химико-термические методы обработки, рентгеновский дифрактометрия, ИК-спектрометрия, рентгенофлуоресцентная спектрометрия, сканирующая электронная микроскопия; исследования поглощающих свойств материалов и покрытий на оборудовании «Vector network analyzer P9373A» в диапазоне частот 300 кГц - 14 ГГц (Кeysight Technologies); магнетронное распыление графитовой и ферромагнитной мишеней состава с контролируемой концентрацией составляющих элементов на Si подложке на ионно-плазменной установке, четырехзондовый метод для измерения удельного объемного электрического сопротивления с помощью измерительной ячейки и др.

Методы исследования (на казахском) : Әдістеме: электрондық және оптикалық микроскопия, механикалық сынақтар, модельдеу, химиялық-термиялық өңдеу әдістері, рентгендік дифрактометрия, ИҚ-спектрометрия, рентгенфлуоресценттік спектрометрия, сканерлеуші электрондық микроскопия; материалдар мен қаптамалардың жұтқыш қасиеттерін «Vector network analyzer P9373A» (Keysight Technologies) құралында 300 кГц–14 ГГц жиілік диапазонында зерттеу; графиттік және ферромагниттік мақсаттағы элементтерден тұратын мишенелерді ион-плазмалық қондырғыда Si астарында бақыланатын құрамда магнетрондық бүрку; үлгінің меншікті көлемдік электрлік кедергісін өлшеу үшін төртзондты әдіс және басқа тәсілдер қолданылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : В рамках реализации задач проекта произведен подбор составов и исследование свойств исходных компонентов для получения пленочных структур, проведены расчетные работы волнового анализа среды. Получены серии пленок на основе Co-C, Со-C-Pd, СВМПЭ/GО/Со, Co–C–Cr. и исследованы структурно-фазовое состояние, свойства. Исследовано влияние размера частиц на их резонансные частоты, проведена оценка отрицательной диэлектрической проницаемости пленок на частотах СВЧ-диапазона. Установлена взаимосвязь эффективности радиопоглощения в определенных диапазонах частот с распределением электропроводящего наполнителя в структурных элементах пленок. Исследована зависимость уровня поглощения пленок для различных геометрий структурных единиц и толщины на поглощающие свойства. Определен частотный диапозон и уровень поглощения ЭМИ согласно характеристикам проектируемого материала в зависимости от назначения покрываемого изделия. Публикация результатов НИР.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жоба шеңберінде жабынды құрылымдарды алу үшін бастапқы компоненттердің құрамдары таңдалып, олардың қасиеттері зерттелді, толқындық ортаны талдау бойынша есептік жұмыстар жүргізілді. Co–C, Co–C–Pd, UHMWPE/GO/Co және Co–C–Cr негізіндегі пленкалар сериялары алынып, олардың құрылымдық-фазалық күйі мен қасиеттері зерттелді. Бөлшектер өлшемінің олардың резонанстық жиіліктеріне әсері қарастырылып, СВЧ диапазонында пленкалардың теріс диэлектрлік өтімділігі бағаланды. Белгілі жиілік диапазондарындағы радиожұтылу тиімділігі мен пленка құрылымындағы электрөткізгіш толтырғыштардың таралуы арасындағы байланыс анықталды. Құрылымдық элементтердің геометриясы мен пленка қалыңдығының жұтқыш қасиеттерге әсері зерттелді. Қаптама материалының қолдану мақсатына байланысты ЭМС жұтылу деңгейі мен жиілік диапазоны анықталды. Ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижелері жарияланды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные показатели: - тонкоплёночные радиопоглощающие покрытия систем Co–C, Co–C–Pd, Co–C–Cr и композиты UHMWPE/GO/Co; - магнетронное распыление в аргоновой среде (для металлических и углеродсодержащих покрытий); - высокоскоростное газовоздушное напыление (HVAФ) для полимерных композитов; - толщина покрытий: от 100 до 950 нм для многослойных Co–C–Pd систем; от 1,0 до 2,5 мм для объемных радиопоглощающих пленок Co–C; - структура: многослойная, чередование Co- и Pd–C-слоёв; регулируемое соотношение компонентов Pd:C = 30–35:65–70 ат.% Основные технико-экономические показатели: - масса покрытия: менее 1,5 кг/м², что в 6–8 раз ниже традиционных ферритовых материалов - коэффициент радиопоглощения: до –50 дБ в диапазоне 8–12 ГГц (для Co/C-систем); - теплопроводность снижена по сравнению с металлическими аналогами, что повышает термостабильность; - прочность и адгезия: высокие показатели по ASTM D3359, гибкость до εcr ≈ 1–2 % без трещин.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструктивтік көрсеткіштер: - Co–C, Co–C–Pd, Co–C–Cr жүйелерінің жұқа қабыршақты радиосіңіргіш жабындары және UHMWPE/GO/Co композиттері; - аргон ортасында магнетронды бүрку (металл және көміртекқұрамды жабындар үшін); - жоғары жылдамдықты газ-ауа бүрку (HVAФ) полимерлі композиттер үшін; - жабындардың қалыңдығы: көпқабатты Co–C–Pd жүйелері үшін 100–950 нм; көлемді Co–C радиосіңіргіш пленкалары үшін 1,0–2,5 мм; - құрылымы: көпқабатты, Co және Pd–C қабаттарының кезектесуі; компоненттер арақатынасы Pd:C = 30–35:65–70 ат.% реттеледі. Негізгі техникалық-экономикалық көрсеткіштер: - жабын массасы: 1,5 кг/м²-ден аз, бұл дәстүрлі ферритті материалдармен салыстырғанда 6–8 есе жеңіл; - радиосіңіру коэффициенті: 8–12 ГГц диапазонында –50 дБ-ге дейін (Co/C жүйелері үшін); - жылуөткізгіштігі металл баламаларымен салыстырғанда төмен, бұл термиялық тұрақтылықты арттырады; - беріктігі мен адгезиясы: ASTM D3359 стандарты бойынша жоғары, икемділігі εcr ≈ 1–2 % дейін жарықшақсыз.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Еңгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Исследуемые покрытия Co–C, Co–C–Pd, Co–C–Cr и UHMWPE/GO/Co представляют собой новое поколение функциональных материалов, сочетающих высокую радиопоглощающую способность, прочность и технологичность при низкой массе. Благодаря комбинации ферромагнитных (Co), плазмонно-активных (Pd) и диэлектрических (C, GO, UHMWPE) компонентов, они обеспечивают широкополосное поглощение электромагнитных волн в диапазоне 300 кГц–14 ГГц и эффективное согласование с воздухом, что снижает отражённую энергию. Покрытия обладают высокой адгезией, твёрдостью и термостойкостью, сохраняя свойства при механических и температурных нагрузках. Использование магнетронного и газопламенного напыления обеспечивает получение однородных наноструктур с контролируемой толщиной и составом. Благодаря дешёвым исходным материалам, энергоэффективному и масштабируемому производству, данные покрытия перспективны для применения в системах защиты от электромагнитного излучения, снижения радиолокационной заметности и электромагнитной совместимости оборудования.

Efficiency (in Kazakh) : Зерттелетін Co–C, Co–C–Pd, Co–C–Cr және UHMWPE/GO/Co жабындары төмен массада жоғары радиосіңіргіш қабілеттілікке, беріктікке және технологиялылыққа ие жаңа буындағы функционалды материалдарды білдіреді. Ферромагниттік (Co), плазмонды-активті (Pd) және диэлектрлік (C, GO, UHMWPE) компоненттердің үйлесімі нәтижесінде олар 300 кГц–14 ГГц диапазонында электромагниттік толқындарды кеңжолақты сіңіруді және ауамен тиімді сәйкестікті қамтамасыз етеді, бұл шағылған энергияның мөлшерін азайтады. Жабындар жоғары адгезиямен, қаттылықпен және термотұрақтылықпен сипатталады, механикалық және температуралық жүктемелер кезінде де өз қасиеттерін сақтайды. Магнетронды және газжалынды бүрку әдістерін қолдану арқылы қалыңдығы мен құрамын бақылауға болатын біртекті наноқұрылымдар алынады. Арзан бастапқы материалдарды, энергия үнемді және ауқымды өндіру технологияларын қолданудың арқасында бұл жабындар электромагниттік сәулеленуден қорғау жүйелерінде, радиолокациялық байқалғыштықты төмендетуде және жабдықтардың электромагниттік үйлесімділігін қамтамасыз етуде қолдануға перспективалы болып табылады.

Field of application (in Russian) : Предприятия машиностроительной, энерго- и обрабатывающей отраслей

Field of application (in Kazakh) : Машина жасау, энергия және өңдеу өнеркәсібі кәсіпорындары