Использование результатов научных разработок за 2006 г.
Химико-технологические науки.

Институт химии твердого тела
 

Продемонстрирована возможность одновременного изготовления нескольких деталей сложной конфигурации. Установлено, что импульсно-циклическое анодное растворение позволяет проводить процесс формообразования с высокой точностью воспроизведения геометрии катода-инструмента и размером шероховатостей, не превышающих 10 мкм. Использование разработанного метода для изготовления лопаток компрессоров газовых турбин и двигателей приводит к резкому снижению трудозатрат, времени изготовления, уменьшению выхода брака и значительному повышению эксплуатационных характеристик.
 

Совместно с ЗАО НПП «Машпром» разработаны новые технологии по переработке промышленных сточных вод и созданию замкнутых систем водоснабжения. Предложен технический проект установки по переработке сточных вод гальванического производства для ФГУП “Конструкторское бюро машиностроения” (г. Коломна Московской области). Выданы технические предложения по организации замкнутой схемы водооборота для Красноуральского ОАО “Святогор” и по переработке сточных вод ЦППМ ОАО “Северсталь”.
 

Институт высокотемпературной электрохимии
 

На основе исследований, проведенных в ИВТЭХ УрО РАН, создан электролизёр, не имеющий аналогов в мировой практике. Выполнены испытания опытного образца установки нагрузкой 1000 А для электрорафинирования чернового свинца, полученного из аккумуляторного лома. При этом степень извлечения металла составила 98%.
 

Проведены исследования электродных процессов и разработка электродов для электрохимических устройств на основе оксидных твердых электролитов (топливные элементы, электролизеры) в целях снижения рабочих температур, повышения ресурса работы и улучшения удельных характеристик. Разработаны катоды на основе манганита и феррито-кобальтитов лантана-стронция, а также никелькерметные аноды, позволяющие пропускать высокие плотности тока (0,5 – 1,0 А/см²) при перенапряжении менее 100 мВ в температурном интервале 600 – 800 °С и имеющие подтвержденный ресурс работы более 2000 часов.
 

Предложен и экспериментально проверен в лабораторных условиях новый способ удаления оболочки отработавшего тепловыделяющего элемента (ТВЭЛ) реакторных установок. Суть его заключается во вскрытии оболочки тепловыделяющего элемента путем использования в качестве растворителя жидкого металла (цинк при температуре 600-900 °C). В используемых в настоящее время для этих целей способах применяется чрезвычайно сложное и дорогое оборудование. Показано, что предложенный способ пригоден для вскрытия оболочек, изготовленных как из специальных сталей, так и из циркониевых сплавов. На рис.33 показаны исходные и выдержанные в жидком цинке полупогруженные экспериментальные образцы из стали и циркониевого сплава, применяемые для изготовления промышленных ТВЭЛ.

Рис. 34. Внешний вид «модельной сборки» реакторов типа БРЕСТи БН из 4-х трубок (сталь) с графитовыми сердечниками. Температура 750 °С, время выдержки 2 часа: а – до опыта; б, в – после опыта.

Новый способ позволяет отделить топливо от конструкционных материалов сборки без ее разделки, что существенно упрощает процесс переработки. Данное решение реализовано в техническом проекте пристанционного ядерного топливного цикла реакторной опытно-демонстрационной установки БРЕСТ (ПЯТЦ РУ БРЕСТ-ОД-300).
 

Институт металлургии
 

Разработана, изготовлена и запущена в эксплуатацию новая конструкция инжекционной установки для нанесения огнеупорной футеровки при ремонтах металлургических агрегатов. Агрегат имеет два разгрузочных устройства для независимой и поочередной подачи сыпучих материалов по двум материалопроводам, что позволило расширить возможности использования установки и значительно улучшить технико-экономические показатели производства стали за счет сокращения простоев конвертеров при плановых ремонтах. Созданная установка используется в конверторном цехе ОАО «НТМК».
 

На основе изучения химического и фазового состава нового вида германийсодержащего сырья – зол от сжигания углей в кипящем слое выполнено технологическое моделирование процессов окомкования сырья и пирометаллургической переработки окатышей с получением германийсодержащего концентрата. Показана возможность повышения извлечения германия в концентрат с 60-70 до 90%. Выполнены промышленные испытания в цехе переработки пылевидных продуктов ООО «Медногорский медносерный комбинат».
 

Разработана и введена в действие новая экспериментальная установка вибрационной обработки расплавов, позволяющая ускорить протекание физико-химических процессов и дегазации, а также измельчить структуру закристаллизовавшихся сплавов. Перечисленные эффекты достигаются за счет высокого бародинамического воздействия, как локального (кавитация), так и во всем объеме расплава (динамический удар) при интенсивном его перемешивании в турбулентном режиме. Установка обеспечивает независимое плавное регулирование частоты и амплитуды колебаний, что дает возможность корректно изучить влияние каждого из параметров на расплав и определить оптимальные режимы обработки для получения заданных свойств сплавов.
 

Институт технической химии
 

Предложен новый комбинированный двухстадийный способ очистки сточных вод, содержащих фенол и органические соединения. Способ заключается в отгонке основного количества органических соединений и части фенола с последующим окислением остатка органических соединений и фенола озонированием в слабощелочной среде. При реализации данной технологии достигаются нормативные показатели на сброс стоков по значениям рН и содержанию фенола.
 

Разработан пенокерамический фильтр для литья черных металлов с модифицирующим эффектом, достигаемым вследствие нанесения на поверхность фильтра ультрадисперсных структур, отличающихся значительной неравновесностью и высокой активностью по отношению к компонентам чугуна. Фильтры позволяют изменять размеры и форму включений графита и микроструктуру отливок, повысить прочность чугуна на 25-35 %, твердость – на 10-20 %, относительное удлинение до 2-3 %. Потенциальными потребителями разработки являются машиностроительные предприятия, применяющие литье черных металлов.
 

Создан морозостойкий полиуретановый материал, со смешанными полипропиленоксидными и политетраметиленоксидными сегментами, перерабатываемый по технологии свободного литья, а также полиуретановый материал со смешанными полидиеновыми и поэфирными гибкими сегментами, перерабатываемый центробежным литьем. Новые материалы обладают уникальным комплексом свойств: модуль Юнга в интервале от +25 до –60 °C изменяется не более чем в 3 раза; стойкость к истиранию в 7 раз превышает тот же показатель у резин при твердости по Шору не более 70 усл. ед.; температурный диапазон эксплуатации от +60 до –60 °C. Рецептурная стоимость материалов в 2 раза ниже стоимости полибутадиенуретанов. Работоспособность изделий из разработанных морозостойких материалов подтверждена испытаниями в составе регулятора давления газа РДО-1 в условиях, отвечающих таковым в реальных газопроводах. Проведены их успешные испытания на ООО «Газприборавтоматика» (г. Москва).
 

Институт органического синтеза
 

Завершено доклиническое изучение эффективного противовирусного препарата «триазавирин» в соответствии с «Требованиями по экспериментальному изучению новых фармакологических веществ». Триазавирин обладает широким спектром противовирусного действия, защищает на 60-90% от инфекций, вызываемых вирусами крымской геморрагической лихорадки, лихорадки долины Рифт, клещевого энцефалита, гриппа (в том числе возбудителя птичьего гриппа – Н5N1), респираторно-синцитиальной инфекции, а также ряда других опасных для человека и животных вирусных инфекций, распространенных на территории нашей страны. Ведется работа по получению разрешения Фармкомитета РФ на проведение клинических испытаний.
 

На основе синтетических жирных кислот и этаноламинов разработан эффективный порообразователь, применяемый для производства ячеистого бетона. Проведены испытания порообразователя на ООО «Теплит» (г. Березовский, Свердловская обл.). Созданный порообразователь не уступает по техническим характеристикам зарубежным аналогам, а его использование улучшает условия производства бетона.
 

По заказу ООО «УрФО-Инвест» разработана удобная методика синтеза поверхностно-активного вещества (ПАВ) диметилди(этилен-стеарат)-аммонийхлорида посредством двухстадийной схемы: получение сложного эфира на основе стеариновой кислоты и диэтаноламина с последующей его кватернизацией газообразным хлористым метилом. Синтезированный ПАВ является компонентом синтетических моющих средств нового поколения – аналогов «Тайд» и «Ариэль».
 

Институт химии Коми НЦ
 

Получены порошковые целлюлозные и лигноцеллюлозные материалы из растительных волокон различного происхождения: древесины, льна, соломы злаков и т.п. В отличие от природных волокон порошковая форма материала существенно расширяет области применения целлюлозы и лигноцеллюлозного композита. Изучена сорбция из водного раствора ионов трехвалентного железа порошковой целлюлозой, полученной обработкой исходного сырья кислотой Льюиса и содержащей следы четырехвалентного титана. Целлюлозные титансодержащие порошки способны сорбировать из раствора железо(III) в количестве 0,82÷1,41 мг/г сорбента.
 

Получены активные порошковые формы целлюлозосодержащих материалов из волокнистых полуфабрикатов и вторичного сырья (термомеханическая масса, картон, газетная макулатура), изучены их физико-химические свойства и функциональный состав, показана возможность их использования как активных наполнителей в композиционных материалах на основе эпоксидных связующих.
 

Институт экологических проблем Севера
 

Предложена методика выполнения измерений массовых долей общего и органически связанного хлора в пробах целюлозы, бумаги и картона с применением АОХ-анализатора. Методика аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563 и предназначена для контроля уровня токсичной высоколипофильной хлорорганики в волокнистых материалах в целях предотвращения загрязнения окружающей среды устойчивыми хлорорганических соединений.
 

Разработана и внесена в Государственный реестр «Методика выполнения измерений массовых концентраций адсорбируемых галогенорганических соединений в пробах питьевых, природных и сточных вод с применением АОХ-анализатора» на основе международного стандарта ИСО 9562. Методика предназначена для определения и регулирования уровня содержания хлорорганических соединений, образующихся в процессах обеззараживании питьевой воды, в сточных водах производств использующих хлорсодержащие реагенты, а также контроля их содержания в компонентах окружающей среды.
 

Отчет о научной и научно-организационной
деятельности за 2006 г. Часть 1.