Физико-технический институт НАН Беларуси предлагает потребителям Технологию получения ультратонкостенных микросфер металлов и неметаллических материалов на основе коммерческого предложения с технической поддержкой и/или лицензионного соглашения и ищет партнеров для заключения соглашения о техническом сотрудничестве.

Синтез полых микросфер субмикронного и микронного размера с наноразмерной толщиной стенок является передовой областью материаловедения, позволяющей создавать функциональные материалы с уникальным сочетанием низкой плотности, высокой удельной поверхности и специфических физико-химических свойств.

Технологии синтеза - Основной подход к получению полых металлических и композитных микросфер базируется на методах химического осаждения или разложения с последующей термообработкой.

1.Метод разложения предшественников: Включает приготовление реакционного раствора (например, солей металлов с органическими добавками), формирование сферических частиц-прекурсоров (гидроксидов или оксидов) и их последующее высокотемпературное восстановление в защитной атмосфере. Этот метод позволяет получать полые сферы Ni, Cu, Co, а также их сплавов (Fe-Ni, Ni-Cu, Co-Ni) диаметром 1–2 мкм с толщиной стенок от 20 до 100 нм.

2.Пиролиз и высокотемпературная обработка: Применяется для синтеза керамических и карбидных микросфер (например, SiC/C) путем пиролиза полимерных смол, смешанных с соответствующими прекурсорами. Такой метод позволяет достичь высокой термической и механической стойкости конструкций.

3. Формирование в матрицах: Использование пористых или полимерных шаблонов, внутри или вокруг которых происходит осаждение целевого материала, с последующим удалением шаблона.

Область применения разработки - Теплоизолирующие покрытия, в том числе с эффектом элекро- и магнитной проводимости, высокоактивные катализаторы, аддитивные технологии, системы доставки лекарств и активных компонентов.

Основные области применения.
Благодаря своим уникальным геометрическим параметрам, микросферы находят широкое применение в высокотехнологичных отраслях.

Катализ: Высокая удельная поверхность полых структур значительно повышает эффективность каталитических процессов в химической промышленности.

Электромагнитная защита: Микросферы из карбидов и оксидов, а также металлические порошки, используются для создания радиопоглощающих покрытий и материалов, способных эффективно поглощать микроволновое излучение.

Создание композитов: Введение полых сфер в полимерные или металлические матрицы позволяет получать «сферопластики» — облегченные материалы с повышенной удельной прочностью, улучшенными виброгасящими и теплоизоляционными характеристиками.

Биомедицина: Магнитные микросферы (включая оксидные соединения Co, Ni, Fe) применяются в качестве носителей для направленной доставки лекарств, биосенсоров и сепарации биологических объектов.

Информация о разработанной в Физико-техническом институте НАН Беларуси Технологии получения ультратонкостенных микросфер металлов и неметаллических материалов размещена в Каталоге "Опережающие разработки НАН Беларуси" 2024., стр. 82-83.

Технология, разработанная в Физико-техническом институте позволяет осуществлять синтез микросфер размерами 1–5 мкм и толщиной стенок 5–20 нм, состоящих из металлов (Co, Ni, Cu и др.), их сплавов, оксидных соединений и карбидов.

Технология синтеза низкоэнергозатратная, позволяет получать материалы высокой чистоты. Не имеет аналогов в СНГ и Республике Беларусь.

В Физико-техническом институте выполнены НИР "Получение мелкодисперсных углеграфитовых материалов, тугоплавких карбидов и нитридов кремния и переходных металлов в электротермическом кипящем слое и методом экзотермического синтеза»,
НИР «Исследование процессов экзотермического синтеза тугоплавких карбидов и нитридов переходных металлов, а также разработка технологических основ получения изделий на их основе».
Результаты НИР использованы при разработке технологии.

Разработчик - Государственное научное учреждение «Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси».

Физико-технический институт является ведущим научным учреждением Республики Беларусь в области создания ресурсосберегающих и автоматизированных производств, развития технологий создания новых материалов, робототехники и интеллектуальных систем управления и высокоэффективных систем безопасности.

В институте активно разрабатываются технологии и оборудование, которые используются в производстве.

Покрытия, технологии нанесения и оборудование:
- защитные покрытия, назначением которых является защита от коррозии деталей в различных агрессивных средах, в том числе при высоких температурах;
- защитно-декоративные покрытия, служащие для декоративной отделки деталей с одновременной защитой от коррозии;
- специальные покрытия, применяемые с целью придания поверхности специальных свойств (износостойкости, твердости, электроизоляционных, магнитных свойств и др.), а также восстановление изношенных деталей.

Литейные технологии.
Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных деталей и заготовок путем заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию требуемой детали. В процессе литья, при охлаждении металл в форме затвердевает и получается отлива - готовая деталь или заготовка, которая при необходимости (повышение точности размеров и снижение шероховатости) подвергается последующей механической обработке. В связи с этим перед литейным производством стоит задача получения отливок, размеры и форма которых максимально приближена к размерам и форме готовой детали.

Промышленные технологии инженерии поверхностей:
- ионная химико-термическая обработка;
- лазерная обработка материалов;
- цементация;
- индукционный нагрев;
- магнитно-импульсная обработка и др.

Новые материалы.
Новые материалы - это композитные материалы, такие как углепластики, стеклопластики, базальтопластики, арамидные пластики и металлокомпозиты, высокотехнологичные керамики - алюминиевые, циркониевые, оксидные, нитридные, карбидные керамика и другое, новые строительные материалы - новые изоляционные материалы из пеностекла, модификаторы дорожных покрытий на основе резинового порошка или полимерных волокон, новые виды бетонов.

Обработка металлов давлением.
Технологии подразумевают изменение форм и размеров заготовок за счет воздействия на них внешних сил с последующим сохранением результата. После прекращения воздействия давления форма и размеры изделия не меняются. С целью увеличения пластичности металл перед началом обработки давлением нагревают до определенной температуры. Для каждого вида материала эта температура определяется индивидуально, в зависимости от его специфических физико-химических характеристик.

Институт имеет партнеров в разных странах мира.

Официальный сайт Физико-технического института.

Потребители, заинтересованные в приобретении Технологии получения ультратонкостенных микросфер металлов и неметаллических материалов на основе коммерческого предложения с технической поддержкой и/или лицензионного соглашения.

Партнеры, заинтересованные в приобретении и развитии Технологии получения ультратонкостенных микросфер металлов и неметаллических материалов на основе соглашения о техническом сотрудничестве.