Выполнение работ по Соглашению с Минобрнауки России о предоставлении субсидии от «05» июня 2014 г. № 14.578.21.0002 по теме: «Нанодисперсные гидриды РЗМ: получение и применение во внепечной технологии наноструктурированных сплавов и лигатур»

В ходе выполнения проекта по Соглашению с Минобрнауки России о предоставлении субсидии от «05» июня 2014 г. № 14.578.21.0002 в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» на этапе №1 в период с 05.06.2014 г. по 31.12.2014 г. выполнялись следующие работы:
  • проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ;
  • проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96;
  • выполнен выбор методов и средств, обеспечивающих решение поставленных задач, проведены исследования и их эффективность для практического использования;
  • выполнены теоретическое исследование и экспериментальная апробация существующих технологий получения сплавов и лигатур на основе РЗМ;
  • проведены экспериментальные исследования химического состава РЗМ-сырья;
  • разработана и создана лабораторная установка получения наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ;
  • разработана эксплуатационная техническая инструкция по работе лабораторной установки получения наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ;
  • введена в эксплуатацию лабораторная установка получения наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ.

    На этапе №2 в период с 01.01.2015 г. по 30.06.2015 г. выполнялись следующие работы:
  • проведены исследования физико-химических свойств исходных измельчаемых продуктов (фторидов РЗМ и железа), а также процесса их получения;
  • разработана лабораторная технологическая инструкция получения наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ (неодим-железо и неодим-железо-бор-легирующие добавки);
  • изготовлены экспериментальные образцы наноструктурированного сплава и лигатур на основе РЗМ;
  • разработана программа и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ;
  • проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов наноструктурированного сплава и лигатур на основе РЗМ;
  • разработана лабораторная методика получения фторидов РЗМ и железа;
  • изготовлены экспериментальные образцы фторидов РЗМ и железа;
  • проведены испытания полученных экспериментальных образцов сплава и лигатур на основе РЗМ в части физико-механических и электрофизических характеристик.

    При выполнении работ второго этапа были получены следующие результаты. Проведенный обзор методов получения фторидов РЗМ и железа с использованием различных фторирующих агентов: фтороводорода, фторида и бифторида аммония, фторгалогенидов и др. показал, что фторид аммония является перспективным фтроирующим агентом. Исследовано влияние различных факторов на процесс получения фторидов РЗМ и железа с помощью фторида аммония, а также изучены физико-химические характеристики полученных фторидов металлов с использованием следующих методов анализа: дифференциальной сканирующей калориметрии, масс-спектрометрии и рентгенофазового анализа. Разработана лабораторная технологическая инструкция получения наноструктурированных сплавов и лигатур на основе РЗМ (неодим-железо и неодим-железо-бор-легирующие добавки).
    Приведен обзор способов получения наноструктурированных материалов, а также исследования их свойств. Изготовлены экспериментальные образцы сплавов и лигатур на основе РЗМ (неодим-железо и неодим-железо-бор-легирующие добавки) путем внепечного кальциетермического восстановления фторидов РЗЭ и железа и проведены их испытания по разработанной методике.
    Таким образом, в рамках соглашения № 14.578.21.0002 от «05» июня 2014 года, работы предусмотренные Планом-графиком на 1-е полугодие 2015 года выполнены в полном объеме. Полученные результаты соответствуют требованиям Технического задания.

    На этапе №3 в период с 01.06.2015 г. по 31.12.2015 г. были выполнены следующие работы: разработана лабораторная технологическая инструкция получения порошков нанодисперсных гидридов РЗМ; получены экспериментальные образцы порошков нанодисперсных гидридов РЗМ; разработана лабораторная методика исследования коррозионных свойств порошков нанодисперсных гидридов; проведены исследования коррозионных свойств экспериментальных образцов порошков нанодисперсных гидридов РЗМ; разработана и создана лабораторная установка гидрирования сплавов и лигатур на основе РЗМ (работы, выполненные индустриальным партнером ОАО «Гидрометаллургический завод»); разработана эксплуатационная техническая инструкция по работе на лабораторной установке гидрирования сплавов и лигатур на основе РЗМ; введен в эксплуатацию экспериментальный образец лабораторной установки гидрирования сплавов и лигатур на основе РЗМ.
    По результатам проведенных работ разработан промежуточный отчет о ПНИ, в котором приведены лабораторная технологическая инструкция получения порошков нанодисперсных гидридов РЗМ; акт изготовления экспериментальных образцов порошков нанодисперсных гидридов РЗМ; лабораторная методика исследования коррозионных свойств порошков нанодисперсных гидридов; результаты исследований коррозионных свойств порошков нанодисперсных гидридов; эскизная конструкторская документация (ЭКД) на лабораторную установку гидрирования сплавов и лигатур на основе РЗМ; акт создания лабораторной установки гидрирования сплавов и лигатур на основе РЗМ; эксплуатационная техническая инструкция по работе лабораторной установки гидрирования сплавов и лигатур на основе РЗМ; акт ввода в эксплуатацию лабораторной установки гидрирования сплавов и лигатур на основе РЗМ.

    При выполнении работ четвертого этапа в период с 01.01.2016 по 30.06.2016 были получены следующие результаты: разработан промежуточный отчет о ПНИ, в котором приведены лабораторная технологическая инструкция рафинирования сплавов и лигатур на основе РЗМ; акт изготовления экспериментальных образцов рафинированных сплавов и лигатур на основе РЗМ; протоколы изготовления экспериментальной партии рафинированных сплавов; эскизная конструкторская документация на лабораторную установку рафинирования сплавов и лигатур на основе РЗМ; акт создания лабораторной установки рафинирования сплавов и лигатур на основе РЗМ; эксплуатационная технической инструкция по работе лабораторной установки рафинирования сплавов и лигатур на основе РЗМ; акт ввода в эксплуатацию лабораторной установки рафинирования сплавов и лигатур на основе РЗМ.

    Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на первом, втором, третьем и четвертом отчетных этапах исполненными надлежащим образом.

    При выполнении работ пятого, заключительного, этапа в период с 01.07.2016 по 31.12.2016 были получены следующие результаты: разработана лабораторная технологическая инструкцию получения постоянных магнитов. Получены экспериментальные образцы постоянных магнитов и проведены их исследования по стандартным методикам; также исследованы гистерезисные и другие эксплуатационные свойства экспериментальных образцов постоянных магнитов и сопоставлены показатели их свойств с показателями изделий-аналогов. Разработана лабораторная технологическая инструкция внепечного получения наноструктурированных сплавов и лигатур. Проведено обобщение и оценка результатов исследований, в том числе: обобщены результаты исследований, проведено сопоставление анализа научно-информационных источников и результатов теоретических и экспериментальных исследований, оценена полнота решения задач и достижения поставленных задач. Выполнено технико-экономическое обоснование разработки и производства на опытном участке наноструктурированных сплавов и лигатур с применением нанодисперсных порошков гидридов РЗМ. Разработан проект Технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка технологии получения высокоэнергетических магнитов по технологии, использующей свойства нанодисперсных гидридов РЗМ». Разработана физико-химическая модель процесса внепечного восстановления гидридов РЗМ и проведена ее экспериментальная апробация. Проведено исследование закономерностей изменения состава сплавов (лигатур) в зависимости от состава исходной шихты.