The object of research, development or design (in Russian) : Высокотемпературные сверхпроводящие материалы — композиции на основе YBCO и продукты их синтеза в различных газовых средах (O₂, Ar, NOₓ). Изучается влияние состава и скорости потока газовых реагентов на фазообразование, зеренную структуру и механические свойства материалов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жоғары температуралы асаөткізгіш материал – YBCO негізіндегі композициялар және оларды әртүрлі газдық орталарда (O₂, Ar, NOₓ) синтездеу нәтижесінде алынған өнімдер. Газдық реагенттердің құрамы мен ағын жылдамдығының фазалық түзілуге, дән құрылымына және механикалық қасиеттерге әсері зерттеледі.

Aim of work (in Russian) : Разработать новые сверхпроводящие композиционные материалы с улучшенными механическими свойствами для получения электрических кабелей с высокой критической плотностью тока методом твёрдофазного горения

Aim of work (in Kazakh) : Қатты фазалық жану әдісімен жоғары критикалық ток тығыздығы бар электр кабельдерін алу үшін механикалық қасиеттері жақсартылған жаңа асқын өткізгіш композициялық материалдарды әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Материалы были синтезированы методом твёрдофазного горения и далее подвергнуты термообработке в газовых средах O₂, Ar и NOₓ. Фазовый состав полученных образцов определяли методом рентгенофазового анализа, а морфологию и зеренную структуру — с использованием сканирующей электронной микроскопии . Механические свойства оценивали по показателям твёрдости (HV), прочности при изгибе (σᵦ) и трещиностойкости (K_IC). Сверхпроводящие характеристики (Tc и Jc) измерялись на установке PPMS EverCool II. Влияние состава и скорости потока газовых реагентов на фазообразование и структуру материалов анализировалось в сравнительном аспекте.

Методы исследования (на казахском) : Материалдар қатты фазалық жану әдісімен синтезделіп, кейін O₂, Ar және NOₓ газдық орталарында термоөңдеуден өткізілді. Алынған үлгілердің фазалық құрамын рентгендік фазалық талдау арқылы, морфологиясы мен дән құрылымын сканирлеуші электрондық микроскопия көмегімен анықталды. Механикалық қасиеттері – қаттылық (HV), иілу беріктігі (σᵦ), сынуға төзімділік (K_IC) бойынша бағаланды. Асқынөткізгіш қасиеттері (Tc және Jc) PPMS EverCool II қондырғысында өлшенді. Газдық реагенттердің құрамы мен ағын жылдамдығының фазалық түзілу мен құрылымға әсері салыстырмалы түрде талданды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Материалы были синтезированы методом твёрдофазного горения и термообработаны в газовых средах O₂, Ar и NOₓ. Установлено, что состав и скорость потока газовых реагентов существенно влияют на фазообразование и механические свойства. При расходе 350 мл/мин стабилизируется орторомбическая фаза Y123 (δ≈0.07–0.12), уменьшается пористость и формируется однородная структура зёрен. В этих условиях твёрдость (HV), прочность при изгибе (σᵦ) и трещиностойкость (K_IC) увеличиваются на 20–30%. Измерения на установке PPMS EverCool II показали рост критической температуры Tc≈91–93 K и критической плотности тока Jc. Регулирование состава газовой среды и парциального давления кислорода позволило контролировать температуру фронта горения и качество интерфейса Y123/Y211, что улучшило сверхпроводящие и механические характеристики материалов. Научная новизна работы заключается в комплексном исследовании влияния состава и скорости потока газовых реагентов (O₂/Ar/NOₓ) на процесс формирования YBCO-фазы и её структурно-механические свойства. Применение NOₓ-буферированной среды обеспечило равномерное насыщение кислородом, стабилизацию орторомбической фазы Y123 и повышение её прочности. Полученные результаты открывают возможности совершенствования технологии получения прочных сверхпроводящих композитов с высоким Jc для энергетических кабелей и криоэлектрических устройств.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Материалдар қатты фазалық жану әдісімен синтезделіп, O₂, Ar және NOₓ газдық орталарында термоөңдеуден өткізілді. Газдық реагенттердің құрамы мен ағын жылдамдығы фазалық түзілуге және механикалық қасиеттерге айтарлықтай әсер ететіні анықталды. 350 мл/мин режимінде орторомбиялық Y123 фазасы δ≈0.07–0.12 аралығында тұрақтанып, дән құрылымы біртектеніп, кеуектілік азайды. Осы шарттарда қаттылық (HV), иілу беріктігі (σᵦ) және сынуға төзімділік (K_IC) шамамен 20–30%-ға артты. PPMS EverCool II қондырғысында Tc≈91–93 K және Jc мәндерінің жоғарылағаны анықталды. Газдық ортаны және оттектің парциалдық қысымын реттеу жану фронтының температурасын және Y123/Y211 интерфейс сапасын оңтайландырып, материалдың асаөткізгіш және механикалық қасиеттерін жақсартты. Ғылыми жаңалығы — газдық реагенттердің (O₂/Ar/NOₓ) құрамы мен ағын жылдамдығының YBCO фазасының түзілуі мен қасиеттеріне кешенді әсерін анықтауда. NOₓ буферленген орта қолдану нәтижесінде орторомбиялық Y123 фазасы тұрақтанып, механикалық беріктік артты. Алынған нәтижелер жоғары Jc және берік асаөткізгіш композиттерді алу технологиясын жетілдіруге, оларды энергетикалық кабельдер мен криоэлектрлік құрылғыларда қолдануға мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результаты исследований включают оптимизацию структуры и свойств сверхпроводящих композиционных материалов на основе YBCO. Образцы, полученные методом твёрдофазного горения, изготовлены в цилиндрической форме (d≈20 мм, h≈50 мм) и обработаны в газовых средах O₂, Ar и NOₓ. Оптимальный режим при расходе 350 мл/мин обеспечил плотность 90–93%, снижение пористости до 7–10% и улучшение адгезии интерфейса Y123/Y211. Термообработка проводилась при 920 °C, скорости нагрева 100 °C/мин, выдержке 10 ч. Испытания показали рост твёрдости (HV), прочности при изгибе (σᵦ) и трещиностойкости (K_IC) на 20–30%. Сверхпроводящие характеристики: Tc≈91–93 K и Jc (77 K, собственное поле) — (1–3)×10⁴ A/см². Общая длительность процесса с механоактивацией и термообработкой — 12–16 ч, выход партии 85–90%, расход газа 150–270 л. Чистота порошков Y₂O₃, BaO, CuO и параметры газового потока существенно влияют на качество продукта. Энергозатраты зависят от мощности печи и времени выдержки при 920 °C. Разработанная технология позволяет получать YBCO-материалы энергоэффективным и экономичным способом. Полученные композиты обладают высокой механической прочностью и стабильными сверхпроводящими свойствами, что делает их перспективными для применения в энергетических кабелях и криоэлектротехнических установках

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері YBCO негізіндегі асаөткізгіш композициялық материалдардың құрылымы мен қасиеттерін оңтайландыруды қамтиды. Қатты фазалық жану әдісімен алынған үлгілер цилиндрлік пішінде (d≈20 мм, h≈50 мм) дайындалып, O₂, Ar және NOₓ газдық орталарында өңделді. Оптималды режим 350 мл/мин ағын кезінде анықталып, үлгінің салыстырмалы тығыздығы 90–93%-ға жетіп, кеуектілік 7–10%-ға дейін азайды. Орташа дән өлшемі 1–5 мкм аралығында болып, интерфейс адгезиясы жақсарды. Термоөңдеу температурасы 920 °C, қыздыру жылдамдығы 100 °C/мин, ұстау уақыты 10 сағат. Механикалық қасиеттер бойынша қаттылық (HV), иілу беріктігі (σᵦ) және сынуға төзімділік (K_IC) 20–30%-ға артты. Асқынөткізгіш қасиеттері бойынша Tc≈91–93 K, ал Jc (77 K, өз өрісінде) (1–3)×10⁴ А/см² деңгейіне жетті. Технологиялық тұрғыда процесс ұзақтығы механоактивация мен термоөңдеуді қоса есептегенде 12–16 сағатты құрайды, бір партия шығымы 85–90%, газ тұтынуы 150–270 л аралығында. Шикізат (Y₂O₃, BaO, CuO) тазалығы мен газ-ағын параметрлері өнім сапасына әсер ететіні анықталды. Энергия шығыны пеш қуаты мен 920 °C температурада ұстау уақытына тәуелді. Ұсынылған технология YBCO негізіндегі асаөткізгіш материалдарды энергия үнемді және шығыны төмен әдіспен алуға мүмкіндік береді. Алынған композиттер жоғары механикалық беріктік пен асаөткізгіштік қасиеттерін сақтай отырып, энергетикалық кабельдер мен криогендік электроқондырғыларда қолдануға жарамды.

Level of implementation (in Russian) : Результаты исследований находятся на стадии лабораторных экспериментов и научного анализа. Разработанная технология получения YBCO-композиционных материалов пока не внедрена в промышленность и учебный процесс; полученные данные рассматриваются как основа для дальнейших пилотных испытаний и возможного последующего внедрения.

Level of implementation (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері қазіргі кезде зертханалық деңгейде ғана жүзеге асырылған, ғылыми-тәжірибелік сынақтармен шектеледі. YBCO негізіндегі асқынөткізгіш композиттерді алу технологиясы әзірге өндірістік не оқу үдерісіне енгізілмеген; алынған деректер болашақтағы пилоттық сынақтарға және мүмкін өнеркәсіптік енгізуге негіз бола алады.

Efficiency (in Russian) : Ожидаемая эффективность проекта заключается в получении научно обоснованной и энергоэффективной технологии синтеза YBCO-композиционных материалов методом твёрдофазного горения в газовых средах O₂, Ar и NOₓ. Оптимизация режимов термообработки позволяет сократить длительность процесса и снизить энергозатраты при одновременном повышении механической прочности и критической плотности тока материалов. Полученные результаты создают основу для разработки сверхпроводящих кабелей и криоэлектротехнических устройств с уменьшённой массой и потерями энергии, что в перспективе повышает технико-экономические показатели энергетических и криогенных систем и усиливает научный и технологический потенциал страны в области высокотемпературной сверхпроводимости.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның күтілетін тиімділігі O₂, Ar және NOₓ газдық орталарында қатты фазалық жану әдісімен YBCO негізіндегі асқынөткізгіш композиттерді энергияны үнемдейтін технология арқылы алу мүмкіндігімен айқындалады. Термоөңдеу параметрлерін оңтайландыру процестің ұзақтығын қысқартуға, энергия шығынын азайтуға және материалдардың механикалық беріктігі мен критикалық ток тығыздығын арттыруға мүмкіндік береді. Алынған ғылыми нәтижелер массасы мен энергия шығыны төмен асқынөткізгіш кабельдер мен криоэлектрлік құрылғыларды әзірлеуге негіз болады, бұл болашақта энергетикалық және криогендік жүйелердің техника-экономикалық көрсеткіштерін жақсартуға, сондай-ақ жоғары температуралы асаөткізгіштік саласындағы ұлттық ғылыми-технологиялық әлеуетті арттыруға жағдай жасайды.

Field of application (in Russian) : Полученные композиционные материалы на основе YBCO благодаря высокой критической плотности тока и механической прочности пригодны для применения в энергетических кабелях, криогенных генераторах и роторах электродвигателей, а также в системах магнитного резонанса (МРТ) и научно-исследовательских магнитных установках. Термическая стабильность и структурная прочность материалов позволяют использовать их в элементах космической и криоэлектрической техники, а также в прецизионных сенсорах и SQUID-датчиках. В целом предложенная технология обеспечивает получение сверхпроводящих материалов энергоэффективным и экономичным способом, открывая широкие возможности для их применения в современной энергетике, электронике и научно-приборостроительной отрасли.

Field of application (in Kazakh) : Алынған YBCO негізіндегі асаөткізгіш композициялық материалдар жоғары критикалық ток тығыздығы мен механикалық беріктігінің арқасында энергетикалық кабельдерде, криогендік генераторлар мен электрқозғалтқыштардың роторларында, сондай-ақ жоғары өрісті МРТ және ғылыми-зерттеу магниттік жүйелерінде қолдануға жарамды. Материалдардың термиялық тұрақтылығы мен құрылымдық беріктігі оларды ғарыштық және криоэлектрлік техника элементтерінде, дәлдік сенсорлар мен SQUID-датчиктерінде пайдалануға мүмкіндік береді. Жалпы алғанда, ұсынылған технология асаөткізгіш материалдарды энергия тиімді және шығынды аз әдіспен алу арқылы заманауи энергетика, электроника және ғылыми аспап жасау салаларында кеңінен қолдануға жол ашады.