Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 10 лет назад пользователемЕлена Недоспасова
1 НАНОТЕХНОЛОГИИ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ М.А. АНАНЯН ЗАО «Концерн «Наноиндустрия» Национальная ассоциация наноиндустрии
2 Что есть НАНО? 1 нанометр = метра ~ 10 диаметров атома водорода Особенности: Высокая удельная поверхность (до 1200 – 1500 м 2 /г) Значительная энергонасыщенность наноразмерных структур Законы квантовой физики Способность наноструктур к самоорганизации и саморепликации Приложения: Сверхтвердые, сверхлегкие коррозионно- и износостойкие материалы и покрытия Катализаторы с высокоразвитой поверхностью Наномембраны для систем тонкой очистки жидкостей Сверхскоростные приборы наноэлектроники Эффективные преобразователи энергии Нанотехнологии в ТЭК: Ресурсосбережение Альтернативные источники энергии Наноматериалы для создания нового поколения энергетического, нефтяного и других видов оборудования Уникальные механические электрические магнитные оптические химические свойства
3 ПРОТИВОИЗНОСНЫЙ НАНОМОДИФИКАТОР «СТРИБОЙЛ» СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЖИЛИЩНО- КОММУНАЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО (насосы, компрессоры) СТРОИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНИКА НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ и ТЕХНИКА ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА ПРОМЫШЛЕННОЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СТАНОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СЕЛЬХОЗТЕХНИКА
4 «СТРИБОЙЛ» - ДОСТОИНСТВА ТЕХНОЛОГИИ Увеличение ресурса работы оборудования и межремонтного срока 1,5-2 раза Снижение коэффициента трения20-30% Экономия топлива и электроэнергии5-15% Снижение выбросов вредных газов и сажидо 50%
5 Тип обработанного оборудованияВосстановленные детали и узлы Металлорежущие станки: токарные, карусельные, лоботокарные, фрезерные вертикальные и горизонтальные, расточные и координатно-расточные, сверлильные Гидросистемы, шпиндели, редукторы, приводы, шаровые пары, подшипники всех типов Шлифовальное оборудование: шлифовальные станки всех типов, автоматические и полуавтоматические линии Гидросистемы, шпиндели, редукторы, приводы, шаровые пары, подшипники всех типов, системы правки шлифовальных кругов Станки: с ЧПУ, автоматические линии, обрабатывающие и роботизированные сборочные центры, роторные линии Гидросистемы, шпиндели, редукторы, приводы, шаровые пары, подшипники всех типов Компрессоры всех применяемых в машиностроении типов и моделей: поршневые, роторные, винтовые, плунжерные, мембранные и т.д. Кривошипно-шатунный механизм, лубрикаторы, подшипники, насосы высокого и низкого давления, цилиндропоршневые группы Кузнечное и прессовое оборудование: молоты и штампы, прокатные и правильные станы, заготовительное оборудование и т.д. Шнеки и ползуны, кривошипно-шатунные механизмы, подшипники качения и скольжения, рабочая поверхность валов, редукторы, насосы и компрессоры Подъемно-транспортное оборудование: краны портальные, козловые, железнодорожные, тельферы и кран-балки, транспортеры и элеваторы, накопители Редукторы всех существующих моделей и видов, подшипники всех типов Насосы и вентиляторы всех типов и назначенияРедукторы, подшипники всех типов Транспортные средства всех типов и назначения Двигатели внутреннего сгорания, дизели, редукторы, коробки передач, подшипники всех типов Энергетические установки, котлы высокого давления Нагруженные винтовые пары НАНОМОДИФИКАТОР «СТРИБОЙЛ» – ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
6 Эффект применения на дизелях в железнодорожном транспорте Увеличение давления сгорания до 25-40% Рост степени сжатия до 15-25% Снижение расхода топлива до 10% (что приводит к экономии 500 тысяч рублей в год на одном дизеле) Увеличение мощности до 2-3% Локомотивный Дизель-5Д49 Снижение отрицательного воздействия на окружающую среду за счет уменьшение содержания газов СО и НС в выхлопе Заметное уменьшения вибрации и шума при работе Тепловозный дизель 10Д100
7 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ Ag, Cu, Zn, Fe, Co, Pd НАНОЧАСТИЦЫ СЕРЕБРА ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ и ДРУГИЕ ВИДЫ ПОКРЫТИЙ (антисептические, антикоррозионные) ЗАЩИТА ОТ БИОКОРРОЗИИ ФИЛЬТРЫ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ НАНОКОМПОЗИТЫ И ПОЛИМЕРНЫЕ ПЛЁНКИ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ СЛОЖНОЛЕГИРОВАННЫЕ МНОГОСЛОЙНЫЕ ПОКРЫТИЯ НАНОКАТАЛИЗАТОРЫ
8 ЖАРО– и ИЗНОСОСТОЙКИЕ МЕДНЫЕ НАНОГРАНУЛИРОВАННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Электроды для точечной контактной сварки Сильноточные контакты для электрических аппаратов и оборудования Составные токосъёмные вставки и элементы Достоинства: повышение износостойкости токосъемных элементов в раз при экономии потребляемой энергии контактной сети на 5 - 6%; увеличение износостойкости электродов для точечной контрактной сварки до 1,5 - 2 раз при экономии электроэнергии на %.
9 ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВНЕДРЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ КАРКАСНЫХ СТРУКТУР Новые виды конструкционных и композитных материалов Радиопоглощающие материалы и покрытия Пленочные структуры для сенсорных устройств различного назначения Огнезащитные покрытия Материалы для оптоэлектроники Электропроводящие и антистатические клеи Аккумуляторы метана и водорода Стойкие покрытия для различных поверхностей Фильтры для газовых и жидких сред Мембраны Катализаторы Промышленная установка для получения нанотрубок Изображение нанотрубок, полученное на СЭМ
10 ГРАФЕН – МОНОСЛОЙ АТОМОВ УГЛЕРОДА Сферы применения: Композитные материалы Суперконденсаторы Электроды батарей и топливных элементов Хранение водорода Защита от внешних полей и излучений Характеристики Площадь поверхностидо 2600 м 2 /г Теплопроводность Вт/(м*К) Электропроводность см 2 /(В*с)
11 ПРОДУКТЫ ИЗ СУБМИКРО- И НАНОРАЗМЕРНЫХ ТИТАНАТОВ КАЛИЯ Высокопрочная керамика Огнеупорные материалы Легковесные теплоизоляционные материалы Керамические фильтры для ультрафильтрации щелочных расплавов и растворов Нейтрализация и утилизация гальванических шламов Полититанаты калия - порошок белого цвета, содержащий субмикро– и наноразмерные частицы. Способ использования: - Введение в виде добавки в существующие материалы. - Использование без обработки. Безопасны для здоровья производственного персонала в производстве и при применении. Агломерат чешуек полититанатов калия Чешуйки полититанатов калия Продукция
12 ВЫСОКОПРОЧНАЯ КЕРАМИКА Основа: чешуйчатые полититанаты калия Характеристики керамики: Прочность на сжатие, МПа 1350 Прочность на изгиб, МПа 680 Микротвердость, МПа480 Плотность, г/см 3 3,1 ТКЛР, *10 6 К -1 6,2 Стойкость к тепловому удару, количество теплосмен о С более 10 Термостойкость, о С1300
13 МЕТАЛЛО - МАТРИЧНЫЕ КОМПОЗИТЫ Содержание полититаната калия в материале: 1-3 масс.% (проверено), 10-25% (в перспективе) Характеристики исходного сплава и полученного композита : Перспективные направления использования: Авиастроение Материал Свойства Плотность, г/см 3 Прочность на сжатие, МПа ТКЛР ·10 6, К -1 Удельное объемное сопротивление, Ом·см Сплав «Авиаль » 2, ,92,32 Композит на основе сплава «Авиаль» с добавкой 3% полититаната калия 2, ,02,07
14 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЛЮМИНИЕВЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ Показатели Композиты с алюминиевой матрицей и оксидными наполнителями (проект) Известные алюминиевые сплавы Предел прочности при растяжении 750 ÷ 900 МПа250 ÷ 590 МПа Модуль упругости 210 ÷ 330 МПа65 ÷ 80 МПа Верхняя граница температуры эксплуатации +400 ÷ 480 О С150 ÷ 180 О С Температурный коэффициент линейного расширения (5,5 - 7,2)*10 6 К -1 ( )*10 6 К -1
15 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИТАНОВЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ Показатели Композиты с титановой матрицей и оксидными наполнителями (проект) Известные титановые сплавы Предел прочности при растяжении 1800 ÷ 2100 МПа500 ÷ 700 МПа Модуль упругости 270 ÷ 345 МПа110 ÷ 130 МПа Нижняя граница температуры эксплуатации -160 О С-45 О С Верхняя граница температуры эксплуатации +800 ÷ 950 О С500 О С Температурный коэффициент линейного расширения (4 - 5)*10 6 К -1 (9 - 11)*10 6 К -1
16 НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ И УТИЛИЗАЦИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ШЛАМОВ (ОТХОДОВ НИКЕЛИРОВАНИЯ, ХРОМИРОВАНИЯ) Установлено что: Полититанаты : –нейтрализуют сернокислый раствор гальванического шлама; –адсорбируют из раствора ионы тяжелых металлов и образовывают водонерастворимые соединения. Остающийся раствор является нейтральным и содержит ионы тяжелых металлов в пределах, допустимых стандартами (водный раствор K2SO4, [Ni]= 0,17 мг/л, [Cr]=0,07 мг/л). Осадок используется для получения керамики с высокими эксплуатационными свойствами (прочность (110 МПа).
17 НАНОТЕХНОЛОГИИ В КЕРАМИКЕ Высококачественные порошки, в том числе ультра- и нанодисперсные, для производства оксидной и бескислородной керамики со стабильным химическим, фазовым и гранулометрическим составом. Новые виды армирующих элементов (нитевидных кристаллов, волокон, микросфер, дисперсных частиц). Высокопрочные термостойкие композиционные материалы и покрытия, в том числе нанокерамические, на основе тугоплавких соединений нитридов, карбидов, оксидов. Изделия из нанокерамики.
18 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИРКОНИЕВОЙ НАНОКЕРАМИКИ Ударная вязкость14 МПам Твердость12 ГПа ПрочностьДо 500 МПа Размер зерен и порОт 20 до 800 нм
19 ИЗДЕЛИЯ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАНОКЕРАМИКИ Уплотнители гидронасосов, турбины бензонасосов Фильеры, дорны, калибры, экструзионные матрицы Прецизионные керамические корпуса СВЧ-смесителей для систем сотовой связи Пьезо- и электрокерамика Мишени для магнетронного распыления
20 УГЛЕРОДНЫЙ НАНОКОМПОЗИТ ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ Свойства: антифрикционные, устойчивы к износу и воздействию агрессивных сред, способны выдерживать высокие механические нагрузки и температуры. Сфера применения: создание различных деталей и технических узлов, в том числе: газодинамических подшипников, работающих с любым контртелом с минимальным износом; подшипников скольжения в узлах трения; торцевых уплотнителей, работающих при высоких окружных скоростях вращения и в энергонасыщенных узлах трения; уплотнительных колец в насосах для перекачки агрессивных жидкостей и аппаратах, в которых возможны высокотемпературные режимы работы технических узлов; деталей вентилей, кранов, насосов, инжекторов; распылительных сопел химической аппаратуры; деталей узлов трения мощных двигателей; тормозных колодок скоростных поездов; пресс-форм для горячего прессования. Дизель 5Д49 Тормозная колодка Насос для химического производства
21 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ ПоказательЗначение Плотность1,8 г/см 3 Предел прочности при: растяжении 100 МПа изгибе 200 МПа сжатии 500 МПа Микротвердость 1000 МПа Модуль упругости 210 ГПа Коэффициент термического расширения 5,5 · К -1 Удельное электросопротивление 1,5 · Ом · м Коэффициент газопроницаемости 1 · см/с Скорость окисления на воздухе: при температуре 600 О С 7,5 · г/см 2 · мин при температуре 900 О С 5 · г/см 2 · мин
22 ПРИМЕНЕНИЕ УГЛЕРОДНОГО НАНОКОМПОЗИТА в МАШИНОСТРОЕНИИ
23 различных типов клеев и эпоксидных композиций (адгезионная прочность при сдвиге – рост на 27% - 80%, адгезионная прочность при отрыве – рост на 17% - 47%; термостабильность - увеличение от 85 0 С до С) эпоксидных стеклопластиков (прочность при изгибе и модуль упругости – увеличение на 20%) поливинилхлоридных пленок (прочность при разрыве - увеличивается на 13%; поверхностное электросопротивление - снижается в 3,3 раза) МЕТАЛЛОУГЛЕРОДНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ Металлоуглеродный композит (наномодификатор) - это наночастицы металла (медь, никель, кобальт, железо), стабилизированные в углеродных наноплёночных структурах Назначение наномодификаторов: модификация композиционных материалов с целью улучшения их характеристик Формы выпуска: порошки, тонкодисперсные водные или органические суспензии Используются для модификации неорганических строительных и полимерных материалов с целью повышения их прочности и термических характеристик, в частности:
24 НАНОМАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ Равновесные Нитевидные Эффективность применения нанокристаллических материалов Большая удельная поверхность обеспечивает: Высокие сорбционные свойства Очистку водных и газовых сред от патогенных микроорганизмов, вирусов и токсинов Очистку питьевой и технологической воды Улавливание из промывных вод ценных металлов с целью снижения их потерь в технологическом процессе
25 НАНОЦЕЛЛЮЛОЗА – ОБЪЕКТ НАНОТЕХНОЛОГИЙ Наноцеллюлоза – природные наночастицы, получаемые из растительных волокон в виде нанофибрилл или нанокристаллов. Волокна наноцеллюлозы тоньше человеческого волоса в 50 раз Привлекательные качества: неограниченность, доступность и возобновляемость сырьевых ресурсов высокая прочность (прочность на разрыв 10 ГПа, модуль упругости – до 150 ГПа) возможность применения в качестве армирующего наполнителя в композиционных полимерных материалах за счет формирования трехмерных взаимопроникающих сеток Применение
26 ИНФРАКРАСНЫЕ (ИК) ГОРЕЛКИ С ОБЪЕМНОЙ МАТРИЦЕЙ Идея: Увеличение времени пребывания полупродуктов сгорания в условиях высокой температуры Решение: Сжигание газа в глубокой полости матрицы Создание протяженного туннельного радиационного экрана, т.е. переход от топографии плоской матрицы к объемной - трехмерной ГОСТ ИК горелкиLRW (Швейцария) Голубой ангел (Германия) CO (мг/м 3 )130< NO x (мг/м 3 )200< Снижение токсичности отходящих газов Инфракрасная горелка газовой плиты Инфракрасный модуль газового котла
27 Конструктивные особенности горелок с объемными проницаемыми матрицами Рабочая поверхность матрицы представляет собой объемную геометрическую фигуру. Матрица изготавливается из газопроницаемого пористого материала керамики или металла. Горение происходит в поверхностном слое объемной матрицы. В результате сильного теплоотвода от фронта пламени в матрицу, температура горения снижается, что приводит к снижению окислов азота в продуктах сгорания. Полнота сгорания достигается за счет дожигания СО в глубокой полости матрицы путем существенного увеличения времени пребывания полупродуктов сгорания в условиях высокой температуры.
28 Преимущества ИК-горелок с объемной матрицей Высокая эффективность сжигания углеводородного топлива – до 99% и выше. Высокие экологические показатели – токсичность отходящих газов на уровне фоновых значений: CO и NO x – не превышает 15 ppm. при полном отсутствии углеводородов и сажи. Возможность получения значительных тепловых потоков – до 2500 кВт/м 2. Области возможного применения Водогрейные котлы для ЖКХ Устройства для тепловой обработки строительных материалов (сушка песка, керамики, кирпича) Нагревательные устройства в пищевой промышленности Устройства для ремонта и строительства (дороги, аэродромы) Устройства для оттаивания мерзлого грунта и взлетно-посадочных полос Нагревательные печи в металлургии Высокоэффективные нагревательные устройства для нефтедобывающей, газодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности
29 СЕМИНАРЫ НАЦИОНАЛЬНОЙ АССОЦИАЦИИ НАНОИНДУСТРИИ 1.Использование нанотехнологий при утилизации широкого спектра промышленных и бытовых отходов 2.Нанотехнологии в строительных материалах и конструкциях 3.Моделирование нанотехнологических процессов и наноструктур 4.Использование нанотехнологий в агропромышленном комплексе России 5.Возможности и проблемы нанобиологии и наномедицины 6.Фотоника и нанотехнологии – взаимная необходимость 7.Нанотоксикология и стандарт безопасности
30 Инженерный журнал «НАНОТЕХНИКА» ISSN Год основания 2004 Журнал включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук (Перечень ВАК).
31 Международное сотрудничество Национальная ассоциация наноиндустрии ЗАО «Концерн «Наноиндустрия» СЕТЕВАЯ СТРУКТУРА региональных центров Базовые нанотехнологии Кооперация Мониторинг технических и технологических проблем отраслей Анализ потребитель- ского рынка Мониторинг достижений в сфере нанотехнологий. Формирование ведомственных программ Коммерциализация нанотехнологий Информационная поддержка направления «Наноиндустрия» ДЕЙСТВУЮЩАЯ СЕТЕВАЯ СТРУКТУРА СОЗДАНИЯ ПРИКЛАДНЫХ НАНОТЕХНОЛОГИЙ, ВОСТРЕБОВАННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ ОТРАСЛЯМИ РЕАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ
32 ВРЕМЯ ИНТЕГРАЦИИ Межрегиональная ассоциация «Большой Урал» Ассоциация промышленных предприятий Удмуртии Международная ассоциация «Метро» Лазерная ассоциация России Ассоциация предприятий ОПК Челябинской области Российская ассоциация производителей станкоинструментальной продукции «Станкоинструмент» Союз производителей композитов Российское общество инженеров строительства Русская ассоциация МЭМС Российский Союз химиков Союз инженерных обществ России Ассоциация «Электрокабель» Ассоциация производителей электронной аппаратуры и приборов Ассоциация разработчиков, изготовителей и поставщиков средств индивидуальной защиты Ассоциация «Межрегиональный центр наноиндустрии» Национальная ассоциация наноиндустрии Ассоциация делового сотрудничества в области передовых комплексных технологий «АСПЕКТ» Ассоциация «НЕДРА» Ассоциация «Союз авиационного двигателестроения» Ассоциация лесного машиностроения России «РОСЛЕСМАШ» Международный союз производителей металлургического оборудования «МЕТАЛЛУРГМАШ» Научно-промышленная ассоциация арматуростроения
33 ПРИГЛАШАЕМ! X-я Международная научно-практическая конференция «НАНОТЕХНОЛОГИИ - ПРОИЗВОДСТВУ 2014» апреля 2014 года в г. Фрязино Московской области Цель конференции – содействие деловому сотрудничеству в сфере создания и развития наноиндустриальных производств, ориентированных на получение принципиально новых видов продукции, снижение энергоемкости технологических процессов, повышение безопасности, улучшение условий и качества жизни людей путем практического использования нанотехнологий. Организаторы конференции: Министерство науки и образования РФ, Министерство инвестиций и инноваций Московской области, ОАО «РОСНАНО»,Торгово-промышленная палата РФ, Администрация г.Фрязино,Национальная ассоциация наноиндустрии, ЗАО "Концерн Наноиндустрия". В рамках конференции планируется организовать: пленарные заседания и доклады по отдельным направлениям развития нанотехнологий; стендовые доклады; круглые столы, выставку образцов нанотехнологической продукции и нанотехники. Сайт конференции: Адрес Оргкомитета конференции: Россия, , г. Москва, ул. Бардина, дом 4, корпус 1. Тел./Факс: +7 (499) ; +7 (499) , +7 (499)
34 БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ! НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ НАНОИНДУСТРИИ Президент Михаил Арсенович АНАНЯН д.т.н., академик РАЕН, генеральный директор ЗАО «Концерн «Наноиндустрия» , Москва, ул. Бардина, д. 4, корп. 1 Тел. / факс (499)
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.