The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является графит и графен, их структурные и физико-химические свойства, методы интеркаляции графита микрокластерной водой, модификация ВТСП-керамики и металлических поверхностей графеновыми покрытиями. Объектом разработки и проектирования являются технологии получения высококачественного графена и графен-модифицированных материалов для керамики, бетона, металлоконструкций и лакокрасочных покрытий.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі – графит пен графен, олардың құрылымдық және физика-химиялық қасиеттері, графитті микрокластерлі су арқылы интеркальяциялау әдістері, ВТСП-керамика мен металдық бетті графенмен модификациялау. Әзірлеу және жобалау объектісі – жоғары сапалы графен алу технологиялары және графенмен модификацияланған керамика, бетон, металдық конструкциялар және лак-бояу жабындарын жасау әдістері.

Aim of work (in Russian) : Cоздание казахстанского графенового порошка по собственной инновационной технологии с возможностью его промышленного производства и экспорта, в том числе в виде компонента различных композитов. Исследовать влияние на температуру сверхпроводимости ВТСП керамики добавок графенового порошка и оксида графена.

Aim of work (in Kazakh) : Өзіміздің инновациялық технологиямызды пайдалана отырып, оны өнеркәсіптік өндіру және экспорттау мүмкіндігімен қазақстандық графен ұнтағын жасау, оның ішінде әртүрлі композиттердің құрамдас бөлігі ретінде. Графен ұнтағы мен графен оксидінің қоспаларының HTSC керамикасының асқын өткізгіштік температурасына әсерін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Для проведения исследований использовались следующие методы: Ультразвуковое диспергирование графита в системе «жидкость-графит»; Интеркаляция графита микрокластерной водой в магнитном поле; Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) для изучения морфологии и структуры графена; Рамановская спектроскопия (КРС) для определения числа слоёв графена;

Методы исследования (на казахском) : Зерттеулерді жүргізу үшін келесі әдістер қолданылды: «Сұйықтық-графит» жүйесінде графитті ультрадыбыстық диспергациялау; Магниттік өрісте микрокластерлі су арқылы графит интеркальяциясы; Графеннің морфологиясы мен құрылымын зерттеу үшін сканирлеуші электрондық микроскопия (СЭМ); Графен қабаттарының санын анықтау үшін Раманов спектроскопиясы (КРС);

Obtained results and novelty (in Russian) : Полученные результаты: Разработан метод интеркаляции графита микрокластерной водой с последующим получением одно- и мало-слойного графена. Определены морфологические и структурные характеристики графена с помощью СЭМ, Рамановской спектроскопии Разработаны и испытаны графен-модифицированные материалы: ВТСП-керамика, бетон, металлоконструкции с улучшенными механическими, термическими и электрическими свойствами. Показано снижение скорости коррозии металлических поверхностей при использовании графеновых покрытий в 22 раза. Продемонстрированы особенности туннелирования между графеном и поверхностным слоем сверхпроводника YBCO, влияющие на температуру сверхпроводящего перехода. Научная новизна: Предложена экологически чистая и энергоэффективная технология получения графена с использованием микрокластерной воды. Впервые построена модель квантовой структуры поверхностного слоя графита при комнатной температуре. Показана высокая эффективность графена как модификатора керамики, бетона и металлических покрытий, включая защиту от коррозии. Выявлены новые закономерности взаимодействия графена с d-волновыми сверхпроводниками и влияния магнитного поля на расслоение графита.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Алынған нәтижелер: Микрокластерлі су арқылы графитті интеркальяциялау және одан бірқабатты және аз қабатты графен алу әдісі әзірленді. Графеннің морфологиялық және құрылымдық сипаттамалары СЭМ, Раманов спектроскопиясы Графенмен модификацияланған материалдар әзірленіп, сынақтан өткізілді: ВТСП-керамика, бетон, металдық конструкциялар, олардың механикалық, жылу және электрлік қасиеттері жақсарды. Металдық беттің графенді жабындарымен қапталуы кезінде коррозия жылдамдығы 22 есе төмендеді. Графен мен YBCO сверхөткізгішінің беткі қабаты арасындағы туннельдеу ерекшеліктері көрсетілді, ол сверхөткізгіштік өтудің температурасына әсер етеді. Ғылыми жаңалығы: Микрокластерлі суды пайдалана отырып, экологиялық таза және энергия үнемдейтін графен алу технологиясы ұсынылды. Бөлме температурасында графиттің беткі қабатының кванттық құрылымының моделі алғаш рет салынды. Графеннің керамика, бетон және металдық жабындарды модификациялаудағы жоғары тиімділігі көрсетілді, оның ішінде коррозиядан қорғау. Графен мен d-талғамалы сверхөткізгіштердің өзара әрекеттесу заңдылықтары, сондай-ақ магниттік өрістің графит қабатталуына әсері анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Конструктивные показатели: Получение одно- и мало-слойного графена с высокой степенью расслоения и минимальными дефектами. Равномерное распределение графена в ВТСП-керамике, бетоне и металлических покрытиях. Формирование прочных и адгезивных графеновых пленок на металлических поверхностях. Технико-экономические показатели: Экологически чистая технология с использованием микрокластерной воды, минимизирующая агрессивные химические реагенты. Снижение скорости коррозии металлических покрытий до 22 раз, что увеличивает срок службы конструкций. Энергетическая эффективность процесса ультразвуковой диспергации и интеркаляции. Возможность масштабирования процесса для промышленного производства графена и графен-модифицированных материалов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструктивтік және техникалық-экономикалық көрсеткіштер (қаз.) Конструктивтік көрсеткіштер: Жоғары қабатталып, кем дегенде бірқабатты және аз қабатты графен алу. Графенді ВТСП-керамикада, бетонда және металдық жабындарда біркелкі тарату. Металдық беттерде берік және адгезиясы жоғары графен қабаттарын қалыптастыру. Техникалық-экономикалық көрсеткіштер: Микрокластерлі суды қолдану арқылы экологиялық таза технология, агрессивті химиялық реагенттерді азайтады. Металдық жабындардың коррозия жылдамдығы 22 есеге төмендейді, бұл конструкциялардың қызмет мерзімін ұзартады. Ультрадыбыстық диспергация және интеркаляция процесінің энергия тиімділігі. Графен мен графенмен модификацияланған материалдарды өнеркәсіптік масштабта өндіруге мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность (рус.) Разработанная технология позволяет получать одно- и мало-слойный графен с высокой степенью расслоения и низким уровнем дефектности. Графен-модифицированные материалы (керамика, бетон, металлоконструкции, лакокрасочные покрытия) демонстрируют улучшенные механические, термические и антикоррозионные свойства. Использование микрокластерной воды обеспечивает экологичность и энергоэффективность процесса. Графеновые покрытия уменьшают скорость коррозии металлических конструкций в 22 раза, что увеличивает срок службы изделий. Предложенные методы могут быть масштабированы для промышленного производства, обеспечивая экономическую эффективность.

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділік (қаз.) Әзірленген технология бірқабатты және аз қабатты графенді жоғары қабатталу дәрежесімен және төмен ақаулық деңгейімен алуға мүмкіндік береді. Графенмен модификацияланған материалдар (керамика, бетон, металдық конструкциялар, лак-бояу жабындары) механикалық, жылу және коррозияға төзімді қасиеттері жақсарғанын көрсетеді. Микрокластерлі суды пайдалану процесін экологиялық таза және энергия тиімді етеді. Графенді жабындар металдық конструкциялардың коррозия жылдамдығын 22 есе төмендетеді, бұл өнімнің қызмет мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді. Ұсынылған әдістер өнеркәсіптік масштабта қолдануға жарамды, бұл экономикалық тиімділікті қамтамасыз етеді.

Field of application (in Russian) : Производство высокопрочной и термостойкой керамики; Бетон и строительные материалы с графеновой модификацией; Металлоконструкции и лакокрасочные покрытия с повышенной антикоррозийной стойкостью; Электроника и сенсорные устройства; Энергетические системы (аккумуляторы, суперконденсаторы); Компоненты для авиационной, судостроительной и машиностроительной отраслей.

Field of application (in Kazakh) : Жоғары берікті және жылутөзімді керамика өндірісі; Бетон және құрылыс материалдары графенмен модификацияланған; Металдық конструкциялар мен лак-бояу жабындары, коррозияға төзімділікті арттыру; Электроника және сенсорлық құрылғылар; Энергетикалық жүйелер (аккумуляторлар, суперконденсаторлар); Әуе, кеме және машина жасау саласындағы компоненттер.