| Жобаның атауы | AP14972831 «Металл карбидтерімен және кремний өндірісінің қалдықтарымен армирленген тәжірибелік алюминий матрицалық композиттердің құрылымы мен қасиеттерін зерттеу» |
| Жоба іске асырылатын конкурстың атауы | 2022-2024 жылдарға арналған «Жас ғалым» жобасы бойынша жас ғалымдардың зерттеулерін гранттық қаржыландыруға арналған конкурс |
| Жоба іске асырылатын ғылымды дамытудың басым бағытының атауы | Геология, минералды және көмірсутек шикізатын өндіру және қайта өңдеу, жаңа материалдар, технология, қауіпсіз бұйымдар мен конструкциялар |
| Жоба іске асырылатын мамандандырылған ғылыми бағыттың атауы, зерттеу түрі |
Композициялық материалдар Іргелі |
| Жобаны іске асыру мерзімдері | 01.09.2022 ж. – 31.12.2024 ж. |
| Жобаның өзектілігі |
Жобаның идеясы бастапқы алюминий матрицасын қатты металл карбидтерімен және әртүрлі дисперсиялы силикат шаңы түріндегі кремний өндірісінің қалдықтарымен армирлеу арқылы жаңа АМК-ны экологиялық және үнемді алу болып табылады. Армирлеу процесінің өнімділігін және компоненттерді араластырудың біркелкілігін арттыру үшін армирлеу арнайы конструкциялы балқыту пешінде сұйық фазалық әдіспен жүзеге асырылады. Арматуралық толтырғыштардың соңғы АМК құрылымы мен қасиеттеріне әсерін кешенді бағалау мақсатында композит компоненттерінің әртүрлі комбинациялары мен стехиометриялық арақатынастары пайдаланылатын болады. Зерттеу кейіннен өнеркәсіптік қолдану үшін жаңа жоғары сапалы АМК алуға, сондай-ақ кремний өндірісінің қалдықтарын жою жолдарын кеңейтуге бағытталған. |
| Жобаның мақсаты | Алюминий материальдарын (α-Al) металл карбидтері (МеС) мен кремний өндірісінің жоғары дисперсті қалдықтары түріндегі толтырғыштарменармирлеу арқылы жаңа алюминий-матрицалық композиттер алу. |
| Зерттеу тобы |
1) Абишкенов Максат Жарылгасынович – PhD, «Технологиялық машиналар және көлік» кафедрасының аға оқытушысы, ғылыми жетекші. Scopus ID: 57218196534 ResearcherID: AAY-6294-2021 https://orcid.org/0000-0002-7995-7651 2) Ашкеев Жасулан Аманжолович – т.ғ.к., «Технологиялық машиналар және көлік» кафедрасының доценті, ғылыми кеңесші, бас ғылыми қызметкер. Scopus ID: 57205283781 ResearcherID: U-8566-2018 |
| Жобаның күтілетін нәтижелері |
2022 жыл Алюминий матрицасының және арматуралық толтырғыштардың жаңа перспективті қосындылары мен стехиометриялық қатынасы анықталып, таңдалады. Жоғары тазалықтағы алюминийді және Al-Mg-si жүйесінің қорытпаларын металл карбидтерімен және кремний өндірісінің қалдықтарымен нығайту мүмкіндіктері мен перспективалары зерттелетін болады. Зертханалық тәжірибелер жүргізу үшін алюминий матрицасы мен арматуралық толтырғыштардың жаңа перспективалық комбинациялары мен стехиометриялық арақатынасын алдын ала таңдау жүзеге асырылады. 2023 жыл Металл карбидтерімен және кремний өндірісінің қалдықтарымен армирленген жаңа алюминий матрицалық композиттердің тәжірибелікпартиялары алынады. Жоғары тазалықтағы алюминийді және Al-Mg-Si жүйесінің алюминий қорытпасын алюминий матрицасындағы әртүрлі комбинациялары мен стехиометриялық қатынастары бар арматуралық толтырғыштармен нығайтуға арналған арнайы конструкциялы балқыту пешінде зертханалық тәжірибелер жүргізіледі. Тәжірибелік үлгілерді ала отырып жаңа конструкцияның деформациялаушы аспаптарында жаңа алюминий матрицалық композиттерді эксперименттік пластикалық деформациялау жүргізіледі. Жаңа алюминий матрицалық Композиттердің құрылымдары мен фазалық құрамдары және арматуралық толтырғыштардың құрылымдық-фазалық түрленулерге әсері зерттелетін болады. Жаңа алюминий матрицалық композиттердің физика-механикалық және құю қасиеттері зерттелетін болады. ҒЖБССҚК ұсынған рецензияланатын отандық немесе шетелдік басылымда 1 (бір) мақала дайындалады және жарияланады. Философия докторы (PhD) ғылыми дәрежесін алу үшін диссертация қорғалады. 2024 жыл Жаңа тәжірибелік алюминий матрицалық композиттердің құрамдары оңтайландырылатын болады. Алынған жаңа алюминий матрицалық композиттердің құрамдарын оңтайландыру (корреляциялау) үшін алдыңғы тәжірибелердің деректерін пайдалана отырып, көп факторлы эксперимент жүргізіледі. Жаңа алюминий матрицалық композиттердің оңтайландырылған құрамдары алынады. Арматуралық толтырғыштардың оңтайландырылған құрамдарын пайдалану кезінде алюминий материалдарын арматуралау процесіне термодинамикалық талдау жүргізіледі. Web of Scienceдерекқорында импакт-фактор бойынша алғашқы үш квартильге кіретін немесе Scopus дерекқорында CiteScore бойынша процентилі 50 (елу) кем емес журналдарда 2 (екі) мақала дайындалады және жарияланады. Қазақстандық немесе еуразиялық патенттік бюродан патент алынады. |
| Қазіргі уақытта қол жеткізілген нәтижелер | на казахском языке: Алюминий материалдарын металл карбидтермен (SiC, B4C, TiC, WC, ZrC, Ti3SiC2, NbC, TaC, Al4C3, MoC), өнеркәсіптік қалдықтармен (қызыл шлам, ұшпа күл, микросилика, істен шыққан катализатор және т.б.) күшейту мүмкіндігі, сондай-ақ сұйық фазалық армирлеу шарттарын мұқият орындаған жағдайда, атап айтқанда бірінші кезекте арматуралық бөлшектердің локальді агломерациясын жою және кристалдану орталықтарының (нуклеация) қалыптасуы қамтамасыз етілсе аталған толтырғыштардың соңғы композиттің құрылымы мен қасиеттеріне оң әсер ететіндігі анықталды. Сұйық фазалық армирлеу үшін нанокремний диоксиді мен титан-ниобий карбидін пайдалану қолда бар әдебиеттерде іс жүзінде жоқ екендігі анықталды. Жоғары тазалықтағы алюминий мен Al-Mg-Si жүйесінің қорытпаларын сұйық фазалық армирлеудің неғұрлым перспективті интервалдық параметрлері анықталды: балқу температурасы 650÷850ºС; құю қалыптарын қыздыру температурасы 250÷350ºС; араластыру уақыты 2÷10 мин; араластыру жылдамдығы 300÷600 айн/мин; α-Al матрицасында микрондық карбидтік арматуралық материалдардың пайыздық құрамдары 0,5÷30%; арматуралық материалдарды алдын ала дайындау температурасы 200÷400ºС.. |
| Жоба тақырыбы бойынша жарияланған жұмыстар |
1) Abishkenov M., Ashkeyev Z., Nogaev K., Bestembek Y., Azimbayev K., Tavshanov I. On the possibility of implementing a simple shear in the cross-section of metal materials during caliber rolling // Engineering Solid Mechanics. – 2023. – Vol. 11, Iss. 3. – P. 253–262. – https://doi.org/10.5267/j.esm.2023.3.004 2) Пат. 8886 Республика Казахстан. МПКB21J 1/04 (2006.01) B21J 5/00 (2006.01). Инструмент для многоциклового выдавливания со сдвигом/ Айкенбаева Н.Ж., Абишкенов М.Ж., Ашкеев Ж.А.; заявитель и патентообладатель Абишкенов М.Ж. – № 2024/0065.2; заявл. 17.01.2024; опубл. 01.03.2024, Бюл. № 9. – 4 с., ил. |
| Әлеуетті пайдаланушылар үшін байланыс ақпараты | m.abishkenov@tttu.edu.kz |