Международный конкурс инновационных проектов, ориентированных на партнерство государств и цивилизаций
| Вид материала | Конкурс |
- О IV цивилизационном форуме и Международном конкурсе инновационных проектов, 160.27kb.
- Конкурс инновационных проектов "У. М. Н. И. К.", 185.73kb.
- Одиннадцатый конкурс молодежных инновационных проектов технопарка мифи, 45.49kb.
- О I межрегиональном конкурсе инновационных проектов «На пути к инновациям» Общие положения, 141.27kb.
- Евразийский экономический форум молодежи 2010-2011 гг. Путь на север, 216.26kb.
- База данных инвестиционных и инновационных проектов предприятий Оренбургской области,, 423.18kb.
- Конкурс инициативных ориентированных фундаментальных исследований 2009 года: Междисциплинарные, 467.95kb.
- Конкурс проектов и программ «На пути к инновациям», 155.77kb.
- Положение о городском конкурсе инновационных проектов Общие положения, 89.45kb.
- Конкурс состоит из двух секций: конкурс студенческих идей и конкурс проектов на ранней, 131.18kb.
2.11. Модифицированный способ ускоренного синтеза градиентных полимерных материалов на основе сетчатых полиуретанизониануратов
Представляет проект:
Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН: М.Д. Петунова.
Назначение инновационного проекта
Привлечение инвесторов с целью организации промышленного производства градиентных материалов.
Область применения, аналоги, новизна разработки
Предлагаемый модифицированный способ получение градиентных материалов обладает существенными преимуществами: отсутствием промежуточных стадий, проведением основного процесса при комнатной температуре, отсутствием растворителей, кардинальным сокращением времени процесса (более чем на 80%). Полученные материалы обладают повышенными физико-механическими свойствами, существенно расширяется их диапазон, значительно превосходящий ранее достигнутые показатели.
Разработанный метод синтеза является экологически чистым (материалы получаются без выделения побочных продуктов, и поэтому процесс гарантирует экологическую безопасность), требует минимального времени в производстве и очень выгоден с точки зрения потребления энергии. Поэтому он является достаточно перспективным для использования в промышленности при получении композиционных градиентных материалов различных типов.
Демонстрируемый способ позволяет не только реализовать энергоемкий, простой и экологически чистый процесс, но и изготовлять в промышленном масштабе градиентные материалы, обладающие широким диапазоном модуля упругости от 2,0 до 3800 МПа, недостижимым ранее. Градиентные материалы обладают уникальными свойствами, в них осуществляется плавный переход от резины к пластмассе без всяких границ раздела, а материал всегда будет обладать упругим механическим поведением, что доказано на практике.
Такие полимерные материалы могут найти применение в качестве имплантатов, состоящих из твердого материала, имитирующего костную ткань, и хрящевидного материала, обрамляющего эту ткань. Из них можно получать изделия, работающие как поглотители вибрации при удобном присоединении к корпусу изделий; для изготовления валиков, колес и шестерней, работающих бесшумно, комфортной обуви, особенно ортопедической.
Научно-техническое описание
В последние годы появились сообщения о получении градиентных материалов в ряде лабораторий мира. Они используют стандартные полимеры, концентрация которых в таких материалах меняется в определенном направлении образца. Фактически — это смеси полимеров, с переменной концентрацией компонентов. Однако поскольку стеклообразные и кристаллические полимеры имеют близкий модуль упругости, то получаемый градиент является очень небольшим (изменение модуля в 2–3 раза), в то время как в наших материалах модуль упругости может изменяться в пределах одного и того же образца в 10 тыс. раз. В этом заключается кардинальное конкурентное преимущество. Второе преимущество заключается в следующем. Если даже просто смешивать резиноподобный и стеклообразный полимеры, то градиент модуля упругости не будет проявляться по следующей причине. Пока температура стеклования смеси двух полимеров остается выше комнатной, материал будет стеклообразным и его модуль упругости будет примерно постоянным. Как только температура стеклования смеси становится ниже комнатной и материал переходит в высокоэластическое состояние, то наблюдается резкий скачок модуля, т.е. плавный градиент модуля отсутствует, и при этом в переходной зоне (зоне скачка) ярко проявляется вязкоупругое механическое поведение. Для предлагаемых нами градиентных материалов, каким бы модулем упругости они ни обладали, в том числе такими, которые характерны для переходной зоны из стеклообразного состояния в высокоэластическое, материалы всегда обнаруживают упругое поведение, характерное для стекол и резин. Инновационное решение заключается в синтезе полимерных сеток, содержащих объемистые узла сшивки и короткие гибкие цепочки, соединяющие эти узлы. В соответствии с разработанной нами теории такие системы должны приводить к любому модулю упругости, а градиентный материал всегда будет обладать упругим механическим поведением, что доказано на практике.
Правовая защищенность
Патент РФ 2252947.
Приоритет 25.06.2003.
Дата выдачи 27.05.2005 г.
Опубликовано 27.05.2005.
Бюл. № 15.
Патент РФ 2265628.
Приоритет 25.06.2003.
Дата выдачи 10.12.2005.
Опубликовано 10.12.2005.
Бюл. №34.
Структура привлечения финансовых ресурсов: бюджетные средства — 80%, внебюджетные средства — 20%.
Экологическая безопасность
Материалы получаются без выделения побочных продуктов, и поэтому процесс гарантирует экологическую безопасность.
Социальная значимость
Улучшение качества жизни (гашение вибраций и резкое снижение уровня шума, производство комфортной, в том числе и ортопедической обуви, имплантатов и т.д.).
2.12. Легковесные жаропрочные волокнистые керамокомпозиты с керамерными покрытиями (комбинированные керамокомпозиты)
Представляет проект:
Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений (ФГУП «ГНИИХТЭОС»).
Назначение инновационного проекта
Создание и освоение промышленного выпуска отечественных легковесных жаропрочных волокнистых керамокомпозитов с керамерными покрытиями (комбинированных керамокомпозитов) для энергопотребляющих и энергопроизводящих отраслей промышленности, систем многофункциональной защиты помещений, транспорта и аэрокосмической техники.
Область применения, аналоги, новизна разработки
- энергосбережение и экологическая безопасность химико-технологических и энергетических установок, включая ядерные;
- многофункциональные системы жизнеобеспечения помещений, транспорта и аэрокосмической техники;
- создание многофункциональных материалов с заданной структурой и свойствами;
- технологии снижения рисков возникновения и тяжести последствий терактов, природных и техногенных катастроф;
- лазерное оборудование.
Аналоги с достигнутыми сочетаниями свойств отсутствуют.
Новизна разработки заключается в использовании предкерамических композиционных материалов на основе силиконов для создания нового класса комбинированных керамокомпозитов, сочетающих в одном конструкционном элементе эффективные теплозащитные функции с конструкционной прочностью.
Стадия разработки
Стендовая установка, обеспечивающая выпуск опытных образцов и партий продукции.
Научно-техническое описание
Легковесные жаропрочные комбинированные керамокомпозиты — инновационный теплоизоляционный огнестойкий материал с плотностью 250 кг/м, состоящий из легковесных волокнистых оксидных огнеупоров и керамерных покрытий на основе силикона. Комбинированные керамокомпозиты обладают прочностью, влагостойкостью, самостоятельной адгезией к различным подложкам и стойкостью к воздействию газовых потоков и пламени до 1800°С. Ноу-хау, реализованные в технологии, позволяют вводить в композицию наполнители и формировать поверхностный слой с требуемыми свойствами по составу, плотности, радиационной стойкости. Комбинированные керамокомпозиты экологически безопасны и в штатных условиях эксплуатации, и при техногенных и природных катастрофах.
Конкурентные преимущества материала заключаются в уникальном сочетании низкой плотности и теплопроводности с высокой температурой эксплуатации, в том числе в условиях термоциклирования и агрессивных газовых сред. Аналоги с достигнутыми сочетаниями свойств отсутствуют.
Инновационными решениями разработки являются использование предкерамических силиконов для создания инновационного многофункционального материала, сочетающего эффективные теплозащитные функции волокнистых структур с длительной химической и эрозионной стабильностью в условиях высокотемпературной газовой коррозии до температур 1800°С.
Правовая защищенность
1. Патент РФ N2032697 от 27.03.1992.
2. Research Agreement № 840/00209013/00151.
Development of High Temperature Boards with Reduced
Shrinkage, 14.05, 2002.
3. Семенкова Н.Ю., Нанушьян С.Р., Стороженко П.А., Половцев С.В. Способ улучшения адгезии силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения. Заявка на изобретение № 2009138035 от 15.10.2009.
Оценка рынков сбыта
- новые уникальные материалы, удовлетворяющие потребностям отечественной промышленности в энергосберегающей, экологической многофункциональной теплозащите энергопроизводящих и энергопотребляющих отраслей промышленности и транспорта, в том числе космических кораблей, что предопределяет их перспективное развитие с образованием новых рабочих мест, повышением срока службы и производительности оборудования, улучшением условий труда, экологической обстановки;
- энергосбережение и экологическая безопасность химико-технологических и энергетических установок, включая ядерные, — до 40 т в год;
- многофункциональные системы жизнеобеспечения помещений, транспорта и аэрокосмической техники до 20 т в год;
- материаловедение и исследования по созданию многофункциональных материалов с заданной структурой и свойствами — до 3 т в год;
- технологии снижения рисков возникновения и тяжести последствий терактов, природных и техногенных катастроф — до 15 т в год.
- лазерное оборудование — 2 т в год.
Суммарная оценка отечественного и зарубежных рынков — 80–100 т в год.
Структура привлечения финансовых ресурсов:
- бюджетные — 30%;
- внебюджетные — 50%;
- собственные средства — 20%.
Схема коммерциализации проекта
- научно-технические публикации и рекламная компания в специализированных журналах и информационных изданиях;
- участие в отечественных и международных выставках и конкурсах;
- распространение образцов продукции у потенциальных потребителей и научно-техническое сопровождение при проведении совместных испытаний. Создание производства, освоение выпуска и поставка потребителям опытных партий. Создание промышленного производства.
Основные ременные и стоимостные характеристики
Выпуск опытных партий на стендовом оборудовании, апробация продукции у потребителей: 2010–2011 гг. — 50 млн руб.
Создание производственного модуля мощностью до 20 т в год: 2012 г. — 35 млн руб.
Экономическая эффективность: капитальные затраты в 40 млн руб. обеспечат функционирование производства мощностью до 20 т в год с выпуском продукции на 120–150 млн руб. в год и прибылью 30–50 млн руб. в год.
Длительность проекта — два года.
Финансовый прогноз
Стоимость создания опытного производства и организации выпуска опытной партии продукта — 40 млн руб., в том числе:
- разработка исходных данных на проектирование — 2010 г., 5 млн руб.;
- создание проекта, закупка оборудования и сырья — 2011 г., 15 млн руб.;
- создание опытного производства, выпуск опытной партии — 2012 г., 20 млн руб.
Срок окупаемости — 10–14 месяцев после пуска опытного производства.
Доля и доход инвестора определяется соглашениями на основе долевого участия.
Экологическая безопасность
Конечный продукт является оксидным огнеупором, экологически безопасен, огнестоек.
Производство не имеет вредных выбросов и стоков, отходы отдельных стадий полностью утилизируются в том же производственном цикле.
Социальная значимость
Создание новых рабочих мест, повышение срока службы и производительности оборудования, улучшение условий труда, экологической обстановки и качества жизни.
Характеристика команды, продвигающей проект
Команда состоит из специалистов в области производства и исследований в технологиях керамических волокон, керамоматричных связующих, изделий из керамокомпозитов, в области разработки композиционных материалов на основе силиконов различного назначения, химии и промышленных технологий элементоорганических соединений.
Команда вывела на отечественный и зарубежный рынки:
- легковесную огнеупорную энергосберегающую теплозащиту термического оборудования с рабочими температурами до 1750°С;
- термостойкие композиционные материалы на основе силиконов, работоспособные в специфических и экстремальных условиях, электроизоляционные материалы, материалы медицинского назначения и др.