
Национальная технолøгическая инициатива
Основной миссией Центра является создание единой цифровой платформы технологий и инструментов разработки функциональных материалов с заданными свойствами и изделий из них, существенно влияющих на рыночный потенциал конечных продуктов мировых рынков НТИ и технологических проектов-маяков.
Основной целью реализации Программы ЦНФМ НГУ является создание и интеграция в единую цифровую платформу технологий и инструментов разработки функциональных материалов с заданными свойствами и изделий из них, в том числе комплексов материал-конструкция, учитывающих технологии формирования изделий, существенно влияющих на рыночный потенциал конечных продуктов мировых рынков НТИ и технологических проектов -маяков.
Текущий портфель проектов ЦНФМ НГУ включает 21 проект (технологических и инфраструктурных).
По состоянию на конец 2023 года: 10 технологических проектов находятся в стадии реализации
Немаловажную роль занимает образовательное направление. Это подразделение Центра будет формировать компетенции, необходимые для всех групп стейкхолдеров проекта, действующих на всех целевых рынках НТИ: разработчиков, пользователей и специалистов в области коммерциализации разрабатываемых продуктов и технологий. При этом традиционные образовательные услуги будут дополняться дистанционными формами, обеспечивая максимальный охват целевых аудиторий.
В качестве первого материала для разработки прототипа цифрового паспорта материала на первом этапе проекта был выбран препрег на основе углеродной ткани АСМ 102-С200Т, который оптимально подходит как для вакуумного, так и для автоклавного формования. В рамках выполнения работ в 2023 году был разработан цифровой паспорт материала ACM 102-C200T, данные по материалу были внесены в базу данных, в соответствии с разработанными модулями.
Разработана технология изготовления полимерного композиционного материала (ПКМ) пониженной горючести на основе фосфоросодержащего олигоэфиракрилатного связующего. Материалы и изделия, изготовленные по данной технологии, удовлетворяют требованиям по пожаробезопасности и могут быть применены в авиационной промышленности, в частности для изготовления конструкций и обшивки пожароопасных зон капота, элементов панелей облицовки потолка и стен, перегородок, конструкций буфета, стенок больших шкафов, настилов конструкций, а также материалов, используемых в конструкции отсеков для размещения багажа и ручной клади. Разработанный материал превосходит материал на основе импортного связующего и соответствует требованиям АП-25 в части воспламеняемости.
Поскольку разработанный материал полностью состоит из компонентов, производимых в РФ, разработанная технология позволит снизить зависимость от импортируемых материалов для изготовления ПКМ, в частности, полимерных связующих, а также повысить пожаробезопасность в отрасли авиационных перевозок.
Важнейшим результатом является получение покрытий из авиационных суперсплавов Inconel 718 и Inconel 738 и металлокерамической смеси с массовым содержанием керамики 60%, не содержащих внутренних дефектов в виде пор и трещин. С помощью синхротронного излучения был изучен структурно-фазовый состав образцов, полученных при различных температурах нагрева подложки в процессе лазерного выращивания – 500°С, 750°С, а также без нагрева. Зарегистрирован патент на изобретение «Способ восстановления пера лопатки газотурбинного двигателя» № 2023129494/05(065610) от 14.11.2023. Это позволит практически применить данную технологию в машиностроении при изготовлении различных элементов, восстановлении, ремонте лопаток турбин и создании покрытий для нефтегазового оборудования.
На примере гидроксида КТГА отработаны методы очистки полученного из него α-Al2O3 от натрия до содержания ≤0.01%. Разработан метод получения порошка с размером частиц в диапазоне 1-4мкм заключающийся в измельчении полученного оксида алюминия и последующей его прокалке с добавлением борной кислоты при температуре 1250-1350°С.
Показано, что полученные порошки применимы в производстве пористой керамики с строго определенным средним размером пор полностью удовлетворяющей требованиям к носителю катализатора парциального окисления этилена. Установлено, что разработанная методика универсальна по отношению к порошкам гидроксида алюминия различных отечественных производителей.
Полученные результаты позволяют перейти к опытно-промышленному производству порошков α-Al2O3 необходимых для производстваносителей катализаторов ряда газохимических процессов.
Проведено сравнение образцов пористой керамики, полученной различными методами, выбор оптимального способа формования, наработка опытной партии узкопористой керамики. Показано, что независимо от применяемого метода формования сырых заготовок, получаемая в итоге узкопористая керамика имеет практически идентичные характеристики и, в связи с этим, для перехода от лабораторного к промышленному производству целесообразно применять экструзионный метод.
Наработана опытная партия узкопористой керамики, которая передана индустриальному партнеру для проведения тестовых ипытаний, показавших полное соответствие целевым показателям. Результаты позволяют перейти к полупромышленному производству носителя.
Потенциал коммерциализации проектов Центра НТИ
С точки зрения коммерческого потенциала наиболее успешными в 2023 году были следующие проекты:
Компетенции, полученные в рамках данного проекта в 2022-2023 г., позволили выполнить коммерческих контрактов на 32 млн. руб., в том числе:
В 2024 году планируется заключение контрактов на 50 млн. руб., включающих в себя разработку цифровых паспортов материалов, проведение расчетов и испытаний. В том числе, испытательная лаборатория ООО «ИК ЦТО» является исполнителем ОКР по общей и специальной квалификации композитных материалов в интересах авиационной промышленности РФ.
Компетенции, полученные в рамках данного проекта в 2022-2023 г., позволили выполнить коммерческих контрактов по испытаниям материалов и элементов конструкции самолетов, вертолетов и авиационных двигателей на огнестойкость более, чем на 50 млн. руб. (основные индустриальные партнеры: ПАО «Корпорация «Иркут», АО «Аэрокомопзит», АО «Авиадвигатель»).
Также достигнуты договоренности о проведении в 2024 году опытно-промышленных работ по оценке эксплуатации ПКМ с разработанными в рамках Проекта антипиренами.
В результате выполнения проекта в рамка софинансирования выполнена работа по лазерной наплавка имитаторов рабочих лопаток компрессор высокого давления (КВД) газотурбинного двигателя. Работа выполнялась по договору, заключенному между ИТПМ СО РАН и ООО «КТС» (компании группы S7 Airlines).
На основе результатов исследований получено решение о выдаче патента на изобретение № 2023129494/05(065610) от 14.11.2023г. «Способ восстановления пера лопатки газотурбинного двигателя».
Разработанная в рамках выполнения проекта технология восстановления пера лопатки газотурбинного двигателя может применяться для восстановления пера лопаток газотурбинных двигателей и компрессоров высокого давления. Это открывает перспективу внедрение высокотехнологической критически важной технологии ремонта лопаток в авиастроении РФ в рамках импортозамещения. Прогнозируемый мультипликативный эффект в экономическом и социальном плане связан с обеспеченностью грузо и пассажирских перевозок воздушным транспортом в РФ.
Компетенции, полученные в рамках данного проекта в 2022 г., позволили выполнить коммерческих контрактов по инжинирингу деталей горячего тракта газовых турбин и другого энергетического оборудования более, чем на 35 млн. руб. в интересах группы компаний «Газпром энергохолдинг».
Удалось достичь договоренности об опытно-промышленных работах по натурным испытаниям термобарьерной плитки камеры сгорания для подтверждения ресурса в 2024 гг.
Удалось заключить рамочный контракт на проведение работ по реинжинирингу деталей в интересах группы компаний «Газпром энергохолдинг».
В 2023 году по направлению развития информационной инфраструктуры, а также инфраструктуры научной, научно-технической и инновационной деятельности для обеспечения реализации планов мероприятий («дорожных карт») НТИ было продолжено создание двух объектов инфраструктуры, предусмотренных Программой ЦНФМ НГУ. Кроме того, в рамках мероприятий поднаправления №4 «Перспективные материалы и цифровое материаловедение» «дорожной карты» высокотехнологичного направления «Технологии новых материалов и веществ» ЦНФМ НГУ приступил к созданию центра прототипирования и изготовления материалов с заданными свойствами.
В 2022 году по направлению развития информационной инфраструктуры, а также инфраструктуры научной, научно-технической и инновационной деятельности для обеспечения реализации планов мероприятий («дорожных карт») НТИ было начато создание двух объектов инфраструктуры (ЦКП):
В течение 2023 года по проектам ЦНФМ НГУ были созданы 23 РИД, среди которых:
В ходе выявления РИД и обеспечения их охраны были подписаны соглашения о совместной защите РИД с участниками Консорциума ЦНФМ НГУ
В течение 2022 года по проектам Центра были созданы 18 РИД, среди которых:
В течение 2022 года организацией, на базе которой создан Центр, был заключен один договор неисключительной лицензии на использование объекта авторского права – образовательной программы и учебного методического комплекса, а также было заключено 12 договоров отчуждения права на результаты интеллектуальной деятельности.
В число участников консорциума ЦНФМ НГУ входит 29 организаций:
В целях реализации Программы Центра НТИ «Моделирование и разработка новых функциональных материалов с заданными свойствами» планируется выполнить ряд ключевых комплексных научно-исследовательских и опытно-конструкторских проектов:
Перечень проектов, входящих в мероприятие технологического суверенитета ЦНФМ НГУ в соответствии с «дорожной картой» развития высокотехнологичного направления:
Целью реализации образовательной части программы Центра является подготовка практико-ориентированных специалистов для разработки, внедрения и рыночного использования новых материалов с заданными свойствами и изделий из них.
Предполагается, что университеты, вошедшие в состав Центра, станут площадками, на которых разработанные внутри консорциума курсы, модули и программы будут широкомасштабно вводиться в учебный процесс, в том числе, с использованием дистанционных форм обучения.
К реализации планируются такие образовательные технологии, как:
В 2023 году Центром НТИ обеспечена подготовка 94 специалистов по основным образовательным программам высшего образования.
Преподавание велось в рамках 2 программ магистратуры и 1 программы бакалавриата.
Подготовка специалистов по направлению деятельности ЦНФМ НГУ также проводилась на базе участника Консорциума по образовательным программам, разработанным совместно с Центром и участием штатных сотрудников Центра НТИ.
В 2023 году Центр НТИ совместно с участниками консорциума разработал 2 программы дополнительного профессионального образования.
Целевой аудиторией разработанной Программы ДПО являются специалисты по проектированию, разработке и производству изделий из волокнистых полимерных композиционных материалов, полученных методом непрерывной намотки. Это могут быть как специалисты действующих предприятий, так и студенты с уровнем подготовки «бакалавриат» и «магистратура», планирующие свою деятельность в данном направлении.
Сайт Центра: https://cnfm.ru
Адрес: 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д.1
E-mail: info@cnfm.ru