Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Разработчик Химический факультет Кафедра неорганической и физической химии Руководитель. - презентация

1 Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Разработчик Химический факультет Кафедра неорганической и физической химии Руководитель проекта: д.х.н. профессор Кушхов Хасби Билялович Тел. (8662) ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ КАРБИДА МОЛИБДЕНА НА ПОРОШКИ ПРИРОДНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ АЛМАЗОВ И СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ Разработчик Химический факультет Кафедра неорганической и физической химии Руководитель проекта: д.х.н. профессор Кушхов Хасби Билялович Тел. (8662) ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ КАРБИДА МОЛИБДЕНА НА ПОРОШКИ ПРИРОДНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ АЛМАЗОВ И СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

2 Актуальность проекта Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Нанесение различных покрытий (металлических, металлоподобных соединений) на сверхтвердые материалы (алмаз, кубический нитрид бора, нитрид кремния, карбид бора) обеспечивает повышение как прочности самих зерен сверхтвердых материалов, так и связи сверхтвердый материал-матрица в инструменте

3 Цель проекта Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Разработка технологии электрохимического получения покрытий карбида молибдена на порошки сверхтвердых материалов (природных и искусственных алмазов, кубического нитрида бора, нитрида кремния, карбида бора), обеспечивающей повышение прочности кристаллов сверхтвердых материалов и улучшение сцепления сверхтвердый материал-матрица

4 Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Осаждение из газовой фазы Магнетронное напыление Создание проводящего тонкого металлического слоя (палладия) путем химического восстановления и последующего электрохимического осаждения покрытий Ni, Co и Fe Необходимость использования сложного дорогостоящего оборудования Высокая трудоемкость Использование в качестве исходного вещества уже готовых металлов или материалов нужного состава Существующие технологии нанесения покрытий тугоплавких металлов и их соединений на порошки сверхтвердых материалов: Трудность контроля химического состава конечного продукта в случае использования механической смеси компонентов Недостаточно прочно сцепленные и пористые покрытия Необходимость создания проводящего слоя

5 Предлагаемая технология нанесения карбида молибдена на порошки алмаза и сверхтвердых материалов Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова В основу технологии положено обнаруженное нами впервые явление возникновения поверхностной проводимости при контакте кристаллов алмаза с ионным расплавом определенного состава, что позволяет выступать кристаллам алмаза в качестве электропроводящей подложки и осуществлять гальванические процессы нанесения покрытий карбида молибдена на порошки природных и искусственных алмазов, сверхтвердых материалов. Технологический процесс нанесения покрытий карбида молибдена на алмазные порошки и сверхтвердые материалы осуществляется путем электролиза вольфраматно-молибдатно-карбонатных расплавов при температурах ºС и позволяет в одну операцию синтезировать и наносить их на поверхность порошков алмаза и сверхтвердых материалов. Технология не имеет аналогов в РФ и за рубежом и защищена патентами РФ

6 Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Технологическая схема нанесения покрытий карбида молибдена на алмазные порошки Приготовление рабочего электролита Электролиз Отмывка порошков алмаза от электролита Исходные алмазные порошки Покрытые алмазные порошки

7 Преимущество и эффективность предлагаемой технологии Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Технология имеет ряд преимуществ: Доступность и дешевизна сырья. Используемые электролиты малолетучи, неагрессивны, нетоксичны. Непрерывность ведения процесса. Упрощение процесса из-за отсутствия необходимости создания глубокого вакуума и инертной атмосферы. Установка металлизации включает обычную шахтную электропечь и источник постоянного тока. Возможность корректировки электролита по расходным компонентам и его регенерации позволяет сделать метод непрерывным, безотходным и относительно экологически чистым. Устраняется необходимость в промежуточных стадиях подготовки порошкообразных металлов, неметаллов и их сложных летучих соединений (по сравнению с CVD-методом). Снижение энергозатрат. Достаточно легкая управляемость процесса нанесения покрытий (изменением состава электролита, температурой, плотностью тока) позволяет осаждать покрытия заданного состава и толщины. Технология позволяет: Получать прочносцепленные, мелкокристаллические, сплошные покрытия до 20 мас.% за 1 час. Увеличить прочность зерна в 1,3-1,9 раза. Увеличить капиллярность зерен в 2,3-3,3 раза. Увеличить износостойкость интсрумента в 1,5-2,0 раза.

8 Степень готовности к широкомасштабному внедрению Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Разработана технологическая инструкция Карта технологического процесса Технология отработана и прошла опытно-промышленную проверку на ОАО «Терекалмаз» (КБР, г. Терек) Разработана и создана опытно-экспериментальная линия. Основными узлами технологической линии является электролизер и отмывочное устройство

9 Область применения Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Химические источники тока Инструментальная промышленность Электрохимическое производство Твердосплавный инструмент Электродные материалы взамен платины для электролиза воды и топливных элементов, водородная энергетика

10 Финансовая и экономическая оценка Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Необходимый объем инвестиции для организаций производства и внедрения в масштабах страны 20 млн. руб. Окупаемость производства один год Бизнес план на стадии разработки

11 Предприятия, на которых возможно внедрение технологии и организация производства Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Предприятия и фирмы РФ занимающийся производством бурового алмазного инструмента и алмазного инструмента для строй индустрии ОАО «Терекалмаз» (Кабардино-Балкарская Республика, г. Терек)

12 Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ