The object of research, development or design (in Russian) : Структура и свойства инновационных композиционных материалов на основе микросилики из отходов кремниевого производства.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Кремний өндірісінің қалдықтарынан микросилика негізіндегі инновациялық композиттік материалдардың құрылымы мен қасиеттері.

Aim of work (in Russian) : Разработка научных основ и методологии вторичной переработки отходов кремниевого производства с целью утилизации промышленных отходов и создания на их основе инновационных композиционных материалов.

Aim of work (in Kazakh) : Өндірістік қалдықтарды кәдеге жарату және олардың негізінде инновациялық композиттік материалдар жасау үшін кремний өндірісінің қалдықтарын қайта өңдеудің ғылыми негіздері мен әдіснамасын әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : При выполнении работ по проекту были использованы теоретические (анализ научно-технической литературы и патентный поиск, анализ фазовых равновесий) и экспериментальные (физико-механические и микроструктурные исследования микросилики, рентгенофазовый анализ, термическая обработка материалов) методы.

Методы исследования (на казахском) : Жоба бойынша жұмыстарды орындау кезінде теориялық (ғылыми-техникалық әдебиеттерді және патенттік іздестіруді талдау, фазалық тепе-теңдікті талдау) және эксперименттік (микросиликаның физика-механикалық және микрокұрылымдық зерттеулері, рентгендік фазалық талдау, материалдарды термиялық өңдеу) әдістер қолданылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Установлены химический, минералогический и гранулометрический состав микросилики из отходов кремниевого производства: основным компонентом является аморфный SiO₂ (>90 %), присутствуют оксиды Al, Ca и Fe. Показано, что частицы имеют микро- и наноразмеры, что обеспечивает высокую реакционную способность. Разработан процесс переработки микросилики для получения инновационных композиционных материалов, включающий фракционирование порошка и подбор оптимальных связующих и наполнителей. Научная новизна проведённых исследований заключается: 1) Установлены закономерности влияния гранулометрического состава микросилики на формирование структуры и свойств инновационных композиционных материалов; 2) Разработан и обоснован подход к использованию микросилики из отходов кремниевого производства для получения инновационных композиционных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Кремний өндірісінің қалдықтарынан алынған микросиликаның химиялық, минералогиялық және гранулометриялық құрамы анықталды: негізгі компонент – аморфты SiO₂ (>90 %), сондай-ақ Al, Ca және Fe оксидтері бар. Зерттеулер көрсеткендей, бөлшектердің микро- және наноөлшемдері бар екендігі көрсетілген, бұл жоғары реакциялық белсенділікті қамтамасыз етеді. Микросиликаны қолдану арқылы инновациялық композиттік материалдар алу үшін қайта өңдеу процесі әзірленді, оған ұнтақты фракциялау және оңтайлы байланыстырғыштар мен толтырғыштарды таңдау кіреді. Жүргізілген зерттеулердің ғылыми жаңалығы: 1) Микросиликаның гранулометриялық құрамының инновациялық композиттік материалдардың құрылымы мен қасиеттерінің қалыптасуына әсер ету заңдылықтары орнатылды; 2) Кремний өндірісінің қалдықтарынан алынған микросиликаны пайдаланып, жетілдірілген эксплуатациялық сипаттамалары бар инновациялық композиттік материалдар алу тәсілі әзірленіп, негізделді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основным технико-экономическим показателем проекта является оптимизация состава инновационного композиционного материала на основе отходов кремниевого производства (микросилики). Использование микросилики с различными связующими и наполнителями в подобранных соотношениях обеспечивает повышение плотности, твердости, термостойкости и износостойкости материала. Экономический эффект достигается за счёт снижения себестоимости продукции, уменьшения объёмов отходов и сокращения потребности в первичном сырье.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның негізгі техникалық-экономикалық көрсеткіші ретінде кремний өндірісінің қалдықтарына (микросилика) негізделген инновациялық композиттік материалдың құрамын оңтайландыру. Таңдалған арақатынаста әртүрлі байланыстырғыштар мен толтырғыштары бар микросиликаны пайдалану материалдың тығыздығын, қаттылығын, ыстыққа төзімділігін және тозуға төзімділігін арттыруды қамтамасыз етеді. Экономикалық тиімділік өнімнің өзіндік құнын төмендету, қалдықтар көлемін азайту және бастапқы шикізатқа деген сұранысты қысқарту есебінен қамтамасыз етіледі.

Level of implementation (in Russian) : На текущем этапе внедрение не предусмотрено, так как исследование носит фундаментальный характер.

Level of implementation (in Kazakh) : Ағымдағы кезеңде енгізу қарастырылмаған, өйткені зерттеу іргелі болып табылады.

Efficiency (in Russian) : Реализация проекта позволит разработать научно обоснованные принципы получения инновационных композиционных материалов на основе микросилики из отходов кремниевого производства, обладающих высокой твёрдостью, износо- и термостойкостью. Такие материалы имеют широкий потенциал применения в машиностроении, металлургии и производстве керамики. Внедрение технологии переработки кремниевых отходов позволит сократить объёмы техногенных материалов, снизить экологическую нагрузку и уменьшить выбросы пыли. Экономический эффект обеспечивается за счёт вовлечения вторичных ресурсов, снижения затрат на утилизацию и замещения дорогостоящего природного сырья. Экологический эффект заключается в снижении антропогенного воздействия, рациональном использовании природных ресурсов и реализации принципов «зелёных» и безотходных технологий. Проект способствует достижению целей устойчивого развития ООН №9 «Индустриализация, инновации и инфраструктура» и №12 «Ответственное потребление и производство».

Efficiency (in Kazakh) : Жобаны іске асыру кремний өндірісінің қалдықтары – микросилика негізінде жоғары қаттылыққа, тозуға және отқа төзімділікке ие инновациялық композиттік материалдарды алудың ғылыми негізделген принциптерін әзірлеуге мүмкіндік береді. Мұндай материалдар машина жасау, металлургия және керамика өндірісіде кеңінен қолданылады. Кремний қалдықтарын қайта өңдеу технологиясын енгізу техногендік материалдар көлемін азайтуға, экологиялық жүктемені төмендетуге және шаң шығарындыларын қысқартуға мүмкіндік береді. Экономикалық тиімділік екінші реттік ресурстарды өндіріске тарту, қалдықтарды кәдеге жарату шығындарын азайту және қымбат табиғи шикізатты алмастыру арқылы қамтамасыз етіледі. Экологиялық тиімділік антропогендік әсерді төмендету, табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану және «жасыл» әрі қалдықсыз технологиялар принциптерін іске асырумен айқындалады. Жоба БҰҰ-ның тұрақты дамудың №9 «Индустрияландыру, инновациялар және инфрақұрылым» және №12 «Жауапты тұтыну және өндіру» мақсаттарына қол жеткізуге ықпал етеді.

Field of application (in Russian) : Областями применения результатов исследования являются материаловедение, металлургия, машиностроение и экология. Целевыми потребителями будут научно-исследовательские организации, металлургические и кремниевые предприятия, а также специалисты, занимающиеся переработкой отходов кремниевого производства и внедрением безотходных технологий.

Field of application (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелерін қолдану салаларына материалтану, металлургия, машина жасау және экология жатады. Нысаналы тұтынушылар ретінде ғылыми-зерттеу ұйымдары, металлургиялық және кремний өндіретін кәсіпорындар, сондай-ақ кремний өндірісінің қалдықтарын қайта өңдеу және қалдықсыз технологияларды енгізу саласында жұмыс істейтін мамандар болады.