Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00745 AP09259925-KC-22 0121РК00475
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
2 17567740 AP09259925
Name of work
Разработка и внедрение высокоэффективной технологии нанесения антикоррозионного защитного покрытия на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
Type of work Source of funding Report authors
Applied Скаков Мажын Канапинович
0
1
4
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество «Восточно-Казахстанский университет имени Сарсена Аманжолова»
Abbreviated name of the service recipient НАО "ВКГУ имени С.Аманжолова"
Abstract

Разработка и внедрение высокоэффективной технологии нанесения антикоррозионного защитного покрытия на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

Ультра жоғары молекулалық полиэтилен негізінде тоттануға қарсы қорғаныс жабынын жағудың жоғары тиімді технологиясын әзірлеу және енгізу.

Разработать и внедрить высокоэффективную технологию высокоскоростного напыления газ-воздух HVAF (High Velocity Air-Fuel) антикоррозионного композиционного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

Аса жоғары молекулалық салмақты полиэтилен негізінде коррозияға қарсы композициялық материалдың HVF (High Velocity Air-Fuel) газ-ауасын жоғары жылдамдықты тозаңдатудың жоғары тиімді технологиясын әзірлеу және енгізу

Математическое моделирование технологических режимов произведено методом конечных элементов. Использованы современные методы механических испытаний и трибологии, коррозионных испытаний, рентгеноструктурного анализа, инфракрасной спектроскопии, просвечивающей электронной микроскопии, сканирующей электронной микроскопии, дифференциально сканирующей калометрии.

Технологиялық режимдерді математикалық модельдеу ақырлы элементтер әдісімен жүзеге асырылды. Механикалық сынаудың және трибологияның заманауи әдістері, коррозияға сынау, рентгендік дифракциялық талдау, инфрақызыл спектроскопия, трансмиссиялық электронды микроскопия, сканерлеуші ​​электронды микроскопия, дифференциалды сканерлеу калометриясы қолданылады.

Получена серия образцов покрытий композиционного сверхвысокомолекулярного полиэтилена на поверхности металлической подложки при различных режимах напыления. Исследовано влияние технологических режимов напыления на формирование структуры покрытия СПМПЭ плюс минеральный наполнитель. Проведены структурные исследования методами рентгеноструктурного анализа, инфракрасной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), методом дифференциальной- сканирующей калориметрии, методом дифференциально-термического анализа и термогравиметрическго анализа. Определены химическая стойкость, адгезионная прочность, устойчивость к износу.

Композиттік ультра жоғары молекулалық полиэтилен жабындарының үлгілерінің сериясы алынды әртүрлі тұндыру режимдерінде металл субстраттың бетінде. Шөгудің технологиялық режимдерінің жабын құрылымының қалыптасуына әсері зерттелді. SPMPE плюс минералды толтырғыш. Құрылымдық зерттеулер әдістер арқылы жүргізілді Рентгендік дифракциялық талдау, инфрақызыл спектроскопия, сканерлеуші ​​электронды микроскопия (SEM), дифференциалды сканерлеу калориметриясы, дифференциалды термиялық талдау және термогравиметриялық талдау. Химиялық төзімділік, жабысқақ беріктік, тозуға төзімділік анықталады.

Из теоретических расчётов установлено, что необходимоое время пребывания частицы в факеле до полного оплавления составляет 0,02 сек при плотности теплового потока 0,5 МВт/м2, при этом фактическое пребывыние частицы в факеле состовляет 0,003 сек. На основании ДСК, ТГА исследований (пункт 2) установлено, что температура плавления СВМПЭ состовляет 1420С , начало температуры разложения СВМПЭ -4100С. Установлено.что сцепление частиц с подложкой и их растекание по поверхности происходит при температуре подложки выше 100 С0 . Адгезионную прочность контролировали адгезиметром Elcometer 510, при этом покрытия при предаврительном подогреве подложки 150С0. имеют среднюю адгезионную прочность -5,5 Мпа. Скорость увелияения нагрузки -1,00 МПа/c. Размер пятака- 20 мм. Визуально гомогенное покрытие начинает формироваться при температуре подложки 150 С0. Деструкция происходит при дополнительном дооплавлении в течении 10-15 сек концом высокотемпературного пламени. Методом сканирующей электронной микроскопии установлено, что для формирования бездефектных структур рекомендуется степень наполнения минеральным наполнителем 10% , режим напыления с максимальным тепловым потоком, температура подложки 150 С0 . При этом установлено, что важнейшим фактором получения качественных покрытий является температурные режим обеспечивающий полный переход СВМПЭ в вязкотекучее состояние до соприкосновения частицы СВМПЭ с подложкой.

Теориялық есептеулерден анықталғандай, бөлшектің алауда толық балқығанға дейін қажетті тұру уақыты жылу ағынының тығыздығы 0,5 МВт/м2 кезінде 0,02 сек, ал бөлшектің факелде нақты тұру уақыты 0,003 сек. DSC, TGA зерттеулерінің негізінде (2-тармақ), УЖМПЭ балқу температурасы 1420С, УЖМПЭ ыдырау температурасының басы -4100С екені анықталды. Бөлшектердің субстратқа жабысуы және олардың бетіне таралуы 100 С0 жоғары субстрат температурасында болатыны анықталды. Адгезияның беріктігі Elcometer 510 адгезия өлшегішімен бақыланды, ал субстрат алдын ала қыздырылған кезде жабындар 150C0 болды. орташа адгезиялық беріктігі бар -5,5 МПа. Жүктеменің жоғарылау жылдамдығы -1,00 МПа/с. Пеннидің мөлшері 20 мм. Көрнекі біртекті жабын 150 C0 субстрат температурасында қалыптаса бастайды. Жою жоғары температуралы жалынның соңына қарай 10-15 секундқа қосымша қайта балқыту кезінде орын алады. Сканерлеуші ​​электронды микроскопияны пайдалана отырып, ақаусыз құрылымдарды қалыптастыру үшін минералды толтырғышпен толтыру дәрежесі 10%, максималды жылу ағынымен тұндыру режимі және субстрат температурасы 150 С0 болатыны анықталды. Сонымен қатар, жоғары сапалы жабындарды алудың ең маңызды факторы UHMWPE бөлшектерінің субстратпен жанасуына дейін UHMWPE-нің тұтқыр-ағынды күйге толық өтуін қамтамасыз ететін температуралық режим екені анықталды.

Предлагаемая нами технология имеет до 10 раз более высокую производительность на одного рабочего относительно метода гуммировки и формовки стеклопластиком. Трудоёмкость нашего метода меньше трудоёмкости получения лакокрасочных покрытий в 2—3 раза, гальванических покрытий — в 5—10 раз и не имеет ограничений по топологии защитных покрытий, что соответствует критериям инновационной технологии.

Біз ұсынып отырған технология шыны талшықпен құмдау және қалыптау әдісіне қарағанда бір жұмысшыға шаққандағы өнімділікті 10 есеге дейін жоғарылатады деп күтілуде. Біздің әдістің еңбек сыйымдылығы лак-бояу жабындарын алудағы еңбек сыйымдылығынан 2–3 есеге, электропластикалық жабындарды 5–10 есеге аз және инновациялық технология критерийлеріне сәйкес келетін қорғаныс жабындарының топологиясына ешқандай шектеулер жоқ.

Рассчитанная и изготовленная установка для газо- термического напыления полимеров будет применяться для исследования влияния режи- мов напыления на структуру СВМПЭ+минеральный наполнитель. Установка будет применяться для нанесения антикоррозийных покрытий на промышленных предприятиях Казахстана.

Полимерлерді термиялық бүркуге арналған есептелген және дайындалған қондырғы UHMWPE + минералды толтырғыштың құрылымына бүрку режимдерінің әсерін зерттеу үшін пайдаланылады. Қондырғы Қазақстанның өнеркәсіптік кәсіпорындарында коррозияға қарсы жабындарды жағу үшін қолданылады.

UDC indices
667678678.8
International classifier codes
55.22.23;
Key words in Russian
Переработка полимерных материалов; антикоррозионная зашита; полимерные композиционные материалы; сверхвысокомолекулярный полиэтилен; напыление материалов; функциональные покрытия;
Key words in Kazakh
Полимерлі материалдарды қайта өңдеу; коррозияға қарсы қорғаныс; полимерлі композициялық материалдар; ультра жоғары молекулалық салмақты полиэтилен; материалдарды бүрку; функционалды жабындар;
Head of the organization Төлеген Мұхтар Әділбекұлы Кандидат юридических наук (решение МОН РК от 28.03.2007 г. ҒК №0002312) / Ассоциированный профессор по специальности «Правоведение»
Head of work Скаков Мажын Канапинович Доктор физико-математических наук / профессор