The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются образцы композитной керамики на основе оксида циркония, модифицированной наноразмерными добавками.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны – наноөлшемді қоспалармен модификацияланған цирконий оксиді негізіндегі композитті керамика үлгілері.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта – разработка технологии и исследование закономерностей консолидации керамики на основе ZrO2, полученной методами искрового плазменного спекания (SPS-метод) и вакуумного спекания, изучение влияния количества вводимой добавки на процессы спекания, структуру и свойства синтезированного материала с улучшенными физико-механическими свойствами.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – ZrO2 негізіндегі керамиканы ұшқын-плазмалық спекание (SPS әдісі) және вакуумдық спекание тәсілдерімен консолидтеу технологиясын әзірлеу және оның заңдылықтарын зерттеу, енгізілетін қоспа мөлшерінің спекание үрдісіне, құрылымына және жақсартылған физика-механикалық қасиеттері бар синтезделген материалдың сипаттамаларына әсерін анықтау.

Методы исследования (на русском) : Методология: рентгенофлуоресцентный и рентгеноструктурный анализ, электронная и оптическая микроскопия, механические испытания, моделирование, химико-термическая обработка, плавление, спекание, синтез, определение усадки и потери массы, дифференциально-термический и гравиметрический анализ, лазерная дифракция, гидростатическое взвешивание, ультразвуковая обработка расплава.

Методы исследования (на казахском) : Әдіснама: рентгенфлуоресценттік және рентгенқұрылымдық талдау, электрондық және оптикалық микроскопия, механикалық сынақтар, модельдеу, химиялық-термиялық өңдеу, балқыту, спекание, синтез, шөгу мен масса жоғалуын анықтау, дифференциалды-термиялық және гравиметриялық талдау, лазерлік дифракция, гидростатикалық өлшеу, балқыманы ультрадыбыстық өңдеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Результаты: оптимизирован состав и технология спекания керамики ZrO2 с нанодобавками и ультразвуковым воздействием; разработана графитовая пресс-оснастка и технология плазменно-искрового спекания; проведено сравнение методов получения керамики в вакуумной печи и SPS; определены фазовый состав и физико-механические свойства образцов; установлены закономерности формирования структур политипов и полиморфов при легировании и термообработке; исследовано влияние облучения ионами Kr/Xe; выработаны рекомендации по оптимизации технологического процесса и оценена экономическая эффективность.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Нәтижелер: ZrO2 керамикасының құрамы мен спекание технологиясы наноқоспалар және ультрадыбыстық әсер ету арқылы оңтайландырылды; графитті престеу арматурасы мен ұшқын-плазмалық спекание технологиясы жасалды; вакуумдық пеш пен SPS әдістерімен алынған керамика үлгілері салыстырылды; фазалық құрамы мен физика-механикалық қасиеттері анықталды; легирлеу және термоөңдеу кезінде политиптер мен полиморфтардың құрылу заңдылықтары айқындалды; Kr/Xe иондарымен сәулеленудің әсері зерттелді; технологиялық процесті оңтайландыру бойынша ұсынымдар әзірленді және экономикалық тиімділік бағаланды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Технология получения циркониевой керамики методом полусухого прессования характеризуется низким энергопотреблением и минимальными отходами сырья по сравнению с горячим прессованием и литьевыми методами. Использование плотных порошков ZrO₂ (ρ ≈ 6 г/см³) и автоматизированного оборудования обеспечивает стабильное качество изделий и сокращает операционные расходы на 15–20 %. При этом высокая стоимость импортного сырья и необходимость в прецизионных прессах и печах формируют значительные капитальные затраты, однако они компенсируются при масштабировании производства и росте объёмов выпуска. Экономическая эффективность технологии подтверждается показателями рентабельности на уровне 25–40 % и сроком окупаемости 3–7 лет, что делает её перспективной для промышленного применения. Основными драйверами прибыльности являются локализация сырьевой базы, автоматизация процессов и внедрение аддитивных технологий, позволяющих снизить себестоимость и повысить точность изделий. Ключевые риски связаны с волатильностью цен на оксид циркония и технологическими дефектами при спекании, требующими строгого контроля качества.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Цирконий оксиді негізіндегі керамиканы жартылай құрғақ престеу әдісі энергия шығынының төмендігімен және шикізат қалдықтарының аздығымен ерекшеленеді. Бұл әдіс ыстық престеу немесе құю тәсілдеріне қарағанда тиімдірек, себебі тығыз ZrO₂ ұнтақтарын (ρ ≈ 6 г/см³) және автоматтандырылған жабдықтарды қолдану өнім сапасының тұрақтылығын қамтамасыз етіп, операциялық шығындарды 15–20 % азайтады. Дегенмен, импортталатын шикізаттың қымбаттығы мен жоғары дәлдіктегі престеу және күйдіру пештерінің қажеттілігі бастапқы капиталдық шығындарды арттырады, бірақ олар өндіріс ауқымы ұлғайған сайын өтеледі. Технологияның экономикалық тиімділігі 25–40 % рентабельділікпен және 3–7 жылдық өтелу мерзімімен расталады, бұл оны өнеркәсіптік деңгейде қолдануға перспективалы етеді. Пайда өсімінің негізгі факторлары – шикізат базасын жергіліктендіру, процестерді автоматтандыру және аддитивті (3D-баспа) технологияларды енгізу, олар өнімнің өзіндік құнын төмендетіп, дәлдігін арттырады. Негізгі тәуекелдер цирконий оксиді бағасының құбылмалылығымен және күйдіру кезінде пайда болатын технологиялық ақаулармен байланысты, сондықтан сапаны қатаң бақылау қажет.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Технология получения керамики на основе оксида циркония методом полусухого прессования отличается высокой эффективностью. Она обеспечивает снижение энергопотребления, уменьшение отходов сырья и снижение себестоимости при увеличении объёмов производства. Использование плотных порошков ZrO₂ и автоматизированных систем повышает качество изделий и сокращает операционные расходы на 15–20 %. Экономическая эффективность технологии подтверждается рентабельностью 25–40 % и сроком окупаемости 3–7 лет. Основными факторами эффективности являются масштабирование производства, снижение зависимости от импортного сырья и внедрение аддитивных (3D-печатных) технологий. Оптимизация энергопотребления и развитие локальной сырьевой базы способствуют снижению себестоимости и повышению устойчивости производства.

Efficiency (in Kazakh) : Цирконий оксиді негізіндегі керамиканы жартылай құрғақ престеу технологиясы жоғары тиімділікпен ерекшеленеді. Ол энергияны аз жұмсап, шикізат қалдықтарын азайтады және өндіріс көлемі артқан сайын өзіндік құнды төмендетеді. Тығыз ZrO₂ ұнтақтарын пайдалану мен автоматтандырылған жүйелердің енгізілуі өнім сапасын арттырып, операциялық шығындарды 15–20 % қысқартады. Экономикалық тұрғыдан бұл технология 25–40 % рентабельділікке және 3–7 жылдық өтелу мерзіміне ие. Тиімділіктің негізгі факторлары — өндірісті масштабтау, импорттық тәуелділікті азайту және аддитивті (3D-баспа) әдістерді қолдану. Энергияны оңтайландыру мен шикізатты жергілікті өндіру өнімнің өзіндік құнын төмендетуге және жалпы өндірістің тұрақтылығын арттыруға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Область применения: оптимизация процессов спекания композитной керамики для оборонной, металлургической и авиационной промышленности.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы: композитті керамиканы спекание процестерін оңтайландыру қорғаныс, металлургия және авиация өнеркәсібінде қолдануға бағытталған.