31 Января 2018

Электроразрядная обработка в процессах утилизации продуктов производства электроники

Опубликовал user-name С. Петриченко

Большой объем отходов мировых производств электроники – около 15 кг на одного человека в год – подтверждает отсутствие надежных и экологически чистых методов их утилизации. Электроразрядрный метод выгодно отличается от используемых методов, описанных в литературе, отсутствием вредных веществ (кислот, газов, пыли и др.), а также по показателям по показателям удельных затрат энергии, в 1,8 раза меньших от механических способов, и ориентировочной стоимостью оборудования, например, от используемого комплекса HAMOS – в 5-6 раз.

В ходе проведенных в институте исследований установлены механизмы электроразрядного разделения компонентов односторонних и двухсторонних плат с толщиной до и свыше 0,5 мм, необходимые параметры электроразрядных импульсов, разработаны специализированные электродные системы.

ДП

Внешний вид силовой части генератора и электродной системы

ДП2

Внешний вид плат до и после разделения

26 Декабря 2017

Электроразрядная подготовка компонентов водно-угольного топлива

Опубликовал user-name С. Петриченко

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

Значительные запасы различных месторождений каменного и бурого угля обосновывают возможность эффективной замены водно-угольным топливом местами дорогостоящих либо недоступных традиционных энергоносителей (природный газ и мазут).

Водно-угольная суспензия с необходимыми реологическими характеристиками, достаточными для ее сжигания в жидкотопливных и газовых водонагревательных котлах теплоэлектроцентралей или районных электростанций может быть приготовлена на основе тонко измельченного каменного и бурого угля.

По технико-экономическим показателям электроразрядный способ производства водно-угольного топлива имеет преимущества перед традиционными энергоемкими способами и может быть включен в состав крупных научно-технических инновационных проектов по переоснащению энергогенерирующих предприятий и предприятий жилищно-коммунального комплекса с целью перевода их на местные энергоносители вместо импортируемых мазута и газа.

Традиционно применяют следующую технологическую последовательностьх измельчения:

14 Декабря 2017

Электроразрядная дезинтеграция металлургического кремния для использования в солнечных батареях

Опубликовал user-name С. Петриченко

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

Переход на эффективные уровни развития производств влечет за собой увеличение потребления энергии, а значит и истощение ее традиционных источников (угля, нефти, газа). В качестве их альтернативы значительное место отводится солнечной энергии.

Для эффективного ее использования требуются специальные преобразователи – солнечные батареи, основным элементом которых является чистый кремний. Его получение сопряжено с высокими требованиями по чистоте производства.

Выделяют три основных этапа производства чистого кремния:

  • получение металлургического кремния путем переплава кварцита или песка, кокса и древесного угля с последующим преобразованием его как исходного материала в поликристаллический кремний;
  • выращивание из поликристаллического кремния монокристаллических слитков методом Чохральского или зонной плавки;
  • изготовление кремниевых пластин из слитков.

Все три этапа сопряжены с операциями измельчения или дробления, при этом:

  • требуется минимизация переизмельчения;
  • требуется минимизация загрязнения кремния.

В рамках инновационного проекта информация о проекте на сайте НАН Украины

в Институте был разработан электроразрядный способ дезинтеграции металлургического кремния, изготовлено и поставлено партнеру пилотное оборудование

7 Декабря 2017

Институту импульсных процессов и технологий 55 лет

Опубликовал user-name С. Петриченко
3 декабря 2017 года Институту исполнилось 55 лет со времени основания. Поздравляем всех наших сотрудников, которых по разным причинам сегодня нет рядом и благодарим за вклад в становление института. К юбилейной дате, к 50-ти летию, Областной телерадиокомпанией был снят документальный фильм, который, мы надеемся, будет приятно просмотреть всем, кто многие годы посвятил нашему общему делу.
 ...
5 Декабря 2017

Интенсификация получения биогаза

Опубликовал user-name С. Петриченко

Широкое применение биогазовых технологий связано с решением проблемы увеличения степени разложения органики в реакторах биогазовых установок свыше 40-60 % и/или сокращения цикла полного разложения биомассы, а также повышения содержания метана в биогазе до уровня его содержания в природном газе.

В институте проведены исследования по влиянию предварительной электроразрядной обработки биосырья (водного субстрата на основе навоза) на метаногенез в процессе анаэробного мезофильного брожения.

Показано, что динамика метаногенеза существенно меняется после предварителной электроразрядной обработки биосырья, в зависимости от набора характеристик, присущих тому или иному режиму импульсного коронного разряда в биосырье. Обоснованы варианты достижения положительного по результатам газообразования баланса между негативным эффектом от угнетения микрофлоры и положительным эффектом от увеличения биодоступности питательных веществ, в частности в системах с полным или частичным опустошением ферментаторов и в системах с поледовательной подачей субстратов.

2 Ноября 2017

Новые публикации

Опубликовал user-name С. Петриченко
В 5 (октябрьском) выпуске за 2017 год (Том 53) журнала "Электронная обработка материалов" опубликованы новые научные статьи сотрудников института:

Вовченко А.И., Демиденко Л.Ю., Старков И.Н. Процессы преобразования энергии при высоковольтном электрохимическом взрыве в ограниченных объемах // Электонная обработка материалов. -Т.53, вып.5. -С.41-47.
Демиденко Л.Ю., Старков И.Н. Определение вклада тепловой энергии экзотермических реакций при высоковольтном электрохимическом взрыве // Электонная обработка материалов. -Т.53, вып.5. -С.37-40.


Прикладная составляющая представленных результатов - повышение эффективности электроразрядных процессов и оборудования для  разрушения неметаллических материалов и объектов (например, горных пород),  электрогидравлической штамповки и калибровки металлических изделий и др...
20 Октября 2017

Синтез новых порошковых материалов

Опубликовал user-name С. Петриченко
В Институте проводятся исследования процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), в которых после кратковременного инициирования происходят экзотермические реакции между исходными порошковыми компонентами с образованием новых порошковых материалов с возможностью достижения наноразмерности кристаллитов выходного продукта. СВС позволяет с минимальными затратами энергии из многокомпонентной порошковой шихты  синтезировать выходной твердофазный продукт в порошковой или спеченной форме. Например, СВС смеси порошков различных металлов и углерода приводит к образованию кристаллитов карбидов и МАХ-фаз, которые в дальнейшем могут использоваться в порошковой металлургии для создания твердорежущего инструмента, легких и прочных конструкционных изделий и т.д.
Модель процесса в простом лабораторном исполнении  (для наглядности на воздухе)...
18 Октября 2017

Новые публикации

Опубликовал user-name С. Петриченко
В свежем, 4 выпуске за 2017 год (Том 53) журнала "Электронная обработка материалов" опубликованы новые статьи сотрудников института:

Смирнов А.П., Жекул В.Г., Мельхер Ю.И., Тафтай Э.И., Хвощан О.В., Швец И.С. Экспериментальное исследование волн давления, генерированных электрическим взрывом в закрытом объеме жидкости // Электронная обработка материалов. -Т.53, вып.4. -с.47-52.
Цуркин В.Н., Иванов А.В. Особенности перераспределения электрического и теплового полей на границе раздела фаз при пропускании электрического тока через расплав // Электронная обработка материалов. -Т.53, вып.4. -с.60-66.

Ознакомиться с полным текстом статей можно на официальном сайте журнала по ссылке:
Журнал "Электронная обработка материалов"
Англоязычна версия (импакт - фактор 0,289) издательства "Спрингер" ограниченно доступна по ссылке:
Surface Engineering and Applied Electrochemistry...
17 Октября 2017

Ретроспектива, серийные разработки

Опубликовал user-name С. Петриченко
Электрогидравлический пресс Т1226А – 40 кДж/импульс, вес 9000 кг.
Участие в выставках:

1988-1989 гг. ВДНХ, "Низкотемпературная плазма – основа новых технологий";
1989-1990 гг. Берлин, Выставочный стенд Торгово-промышленной палаты СССР;
1989 г. Выставка к 200-летию г. Николаева...
12 Октября 2017

Скоростная фотосъемка

Опубликовал user-name С. Петриченко

В институте восстановлена и запущена система визуализации подводного искрового разряда, содержащая сверхвысокоскоростной фоторегистратор СФР-2М. СФР предназначен для регистрации быстропротекающих процессов, может использоваться как высокоскоростная камера, дающая ряд последовательных фотографий с частотой до 2,5 миллионов кадров в секунду. Фотографирование производится на неподвижной пленке при помощи вращающегося зеркала через магазин линзовых вставок.  Описание: Дубовик А.С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов. Москва: «Наука», 1975. 456 с.

                              Разряд, визуализированный обычной видеокамерой                                 Разряд, замедленный в

                                                                                                                                                                    10000 раз (сборка кадров СФР)

11 Октября 2017

Состоялась защита диссертации, 26 сентября

Опубликовал user-name С. Петриченко
26 сентября 2017 года в Институте проблем материаловедения им. Францевича НАН Украины (г. Киев) состоялась успешная защита диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук сотрудника нашего института – Присташа Николая Сергеевича.
Специальность – порошковая металлургия и композиционные материалы, тема диссертации: "Закономерности фазо- и структурообразования материалов систем Fe-Ti-C и Fe-Ti-C-B в условиях искро-плазменного спекания". Поздравляем!...
11 Октября 2017

Состоялась защита диссертации, 29 сентября

Опубликовал user-name С. Петриченко
29 сентября 2017 года в Херсонской государственной морской академии МОН Украины (г. Херсон) состоялась успешная защита диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук сотрудника нашего института – Трегуба Владимира Александровича.
Специальность – материаловедение, тема диссертации: "Разработка принципов высоковольтного электроразрядного синтеза дисперсного наполнителя Ti-TiC для улучшения свойств эпоксикомпозитов". Поздравляем!...
11 Октября 2017

Переработка битого стекла в тонкий порошок

Опубликовал user-name С. Петриченко

В институте проведена электрогидравлическая переработка битого стекла (бутылка, оконное), которая позволяет начальные фрагменты размером от 2 до 5 см измельчать в порошок, содержащий фракцию часть которой имеет размерность до 10 мкм. Достичь такого результата традиционными механическими способами переработки сложно и энергозатратно.  Порошок может применяться в строительной отрасли

            Бой стекла до обработки                                                                             Порошок после обработки и слива воды 

                                                                                                                                                    (пастообразная консистенция)

16 Августа 2017

Интенсификация добычи полезных ископаемых

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

Электроразрядное воздействие на призабойную зону скважин предназначено для интенсификации добычи углеводородных полезных ископаемых за счет увеличения системы трещин или каналов, очистки перфорационных отверстий и фильтров от кольматирующих осадков.

Скиф100Мработа

Элементы устройства "Скиф-100М" и работа с устройством на скважине

Электроразрядный способ реализуется в скважине, заполненной жидкостью, путем интенсивного импульсного воздействия на зону раскрытия продуктивного пласта циклических волн сжатия, генерируемых высоковольтным электрическим разрядом.

Способ реализуется электроразрядным погружным устройством  "Скиф-100 М" в скважинах, остановленных для подземного или капитального ремонта в породах любого типа с начальной проницаемостью более 0,1·10-15 м2.

9 Августа 2017

Установка для получения углеродных наноматериалов (УНМ) из газообразных сред

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

Углеродные наноматериалы полученные из газообразных углеводородов имеют в своём составе как наноуглерод луковичной структуры, так и графеновые структуры. 

Возможное применение – присадки к топливу, к смазочным материалам, покрытия для поглощения электромагнитного излучения.
Инновационной составляющая образца – возможность регулировать фазовый состав продукта в условиях высокой производительности и низких удельных энергозатрат

1 - силовой преобразователь; 2 - высоковольтный трансформатор; 3 - реактор; 4 - пылевой фильтр;
5 - устройство утилизации; 6 - баллон с исходным сырьём

Прогрессивность разработки в Мире

Результаты опытных обработок газовой смеси с применением электроразрядного воздействия показали возможность обеспечить производство 1 кг углеродного нанопорошка с энергозатратами до 85 кВт·ч с расходом сырья не более 500 дм3.

Ожидаемые характеристики пилотного образца:

  • производительность синтеза углеродного порошка – 100 г/час;
  • установленная мощность – 5 кВт;
  • содержание Onion-Like в продукте – не менее 10 %.

По доступным литературным источникам аналоги с указанными характеристиками не обнаружены.

7 Августа 2017

Искро-плазменное спекание порошковых композиций

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

Искро-плазменное спекание (ИПС) – это перспективный метод консолидации порошковых материалов, который обеспечивает сохранение ультрадисперсной структуры зерна и позволяет добиться высокого качества соединения зерен по границам, приводит к возможности получения высокоплотных порошковых композиций с повышенными физико-механическими свойствами. ИПС делает возможным целенаправленный контроль скорости роста зерен и таким образом – образует наноструктурные, микрогетерогенные, многофункциональные композиции материалов с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами

Гефест

Комплекс ИПС "Гефест"

обр1  обр2

Микроструктура спеченных образцов (исходные компоненты Fe-Ti-C-(B))

Прогрессивность разработки в Мире

Использование метода консолидации ИПС обеспечивает скорость нагревания в пределах от 10 ºС/c до 30 ºС/c и позволяет получить композитные материалы высокой плотности (почти до 100 %) при высокой равномерности с крепкими связями между частицами.

4 Августа 2017

Полезные ссылки

Опубликовал user-name С. Петриченко
Тексты публикаций сотрудников института в журнале "Вісник НТУ "ХПІ"" доступны на оффициальном сайте библиотеки национального политехнического института «Харьковский политехнический институт»
2 Августа 2017

Кондукционная электротоковая обработка расплавов на основе алюминия

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

Разработка основана на развитии научных представлений о механизмах кондукционной электротоковой обработки расплавов силуминов в литейных технологиях

Как показывают многочисленные экспериментальные исследования, кондукционная электротоковая обработка (КЭТО) расплавленного металла в жидком состоянии и при кристаллизации в литейном производстве, может использоваться в качестве эффективного инструмента для улучшения эксплуатационных свойств литого металла.
Метод КЭТО при определенных условиях может успешно конкурировать с ультразвуковой обработкой, термообработкой, магнитнодинамической обработкой и т. при оптимальном соотношении «цена-качество».
Хотя, как известно, универсальных методов обработки расплавленного металла не существует.

При прохождении электрического тока через расплав возникают сложные процессы (электродинамические, тепловые, акустические, гидродинамические и электрические), которые активно влияют непосредственно на атомную и электронную структуру расплава. Это может, в первую очередь, обеспечить положительное изменение кристаллической структуры металла.
В результате чего увеличивается число центров зародышеобразования, улучшается фазовая морфология, достигается гомогенизация расплава, дегазация и т. д.

Основная идея проекта: обобщить и систематизировать известные результаты по КЭТО расплавов силуминов, которые демонстрируют широкие функциональные возможности КЭТО. Определить условия для получения отливок с высокими служебными свойствами из сплавов на основе Al в фасонных отливках с использованием КЭТО, включая использование таких модификаторов как , например Al + Ti + B и соли на основе Na.

Основной мотив для достижения такой цели – пути и способы оптимизации электротехнологических параметров КЭТО для создания экономичных, эффективных и экологичных технологий электротоковой обработки расплавов силуминов для условий современного литейного производства.

2 Августа 2017

Получение отливок с недендритной структурой из сплавов на основе алюминия

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ

Основная информация о приложении

Пилотный образец оборудования для производства заготовок с подготовленной недендритной структурой из сплавов А356,357 для технологий тиксолитья.

Краткая информация о приложении и сфере его применения 

Пилотный образец оборудования будет адаптирован для промышленного использования в литейном производстве. При изготовлении методами тиксолитья деталей с недендритной структурой используют два этапа. На первом этапе получают заготовки с уже подготовленной недендритной структурой. Традиционные способы, используемые для этого в Мировой практике, предусматривают расплавление сплава, активное длительное электромагнитное перемешивание и быструю закалку.

В пилотном образце оборудования будет реализовано воздействие на цилиндрические заготовки с неподготовленной структурой суперпозицией постоянного и импульсного тока с заданными параметрами, что позволит нагревать заготовку до температуры плавления эвтектики и осуществить изотермическую выдержку с последующей закалкой в воде.

2 Августа 2017

Электрогидроимпульсная обработка расплавов на основе алюминия

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ

Основная информация о приложении

Развитие научных основ и расширение технологической применимости электрогидроимпульсной обработки расплавов в литейных технологиях.

Краткая информация о приложении и сфере его применения 

Как показывают многочисленные экспериментальные исследования и опыт использования электрогидроимпульсной обработки (ЭГИО) в технологиях литейного производства, такая обработка, применяемая для обработки расплавов металлов в жидком состоянии как в печи, так и вне печи в предразливочной стадии активно влияет на формирование благоприятной структуры и свойств получаемых отливок. Метод ЭГИО может не только успешно конкурировать с ультразвуковой обработкой, термообработкой и магнитогидродинамической обработкой, но и находить решения для ряда специфических задач, в которых не удается достигнуть положительного результата с помощью других методов при приемлемом соотношении «цена-качество». При электрогидроимпульсном воздействии на расплав в нем возникает ряд сложных гидродинамических процессов (воздействие волны давления разрежения, перемешивание расплава, кавитация) которые обуславливают достигаемые положительные эффекты в литом состоянии. В частности, увеличивается число центров зародышеобразования, улучшается фазовая морфология, достигается гомогенизация расплава, дегазация и т. д.Основная идея проекта: Расширить технологическое применение метода ЭГИО и продвигать на рынок данную технологию как для обработки традиционных так и при создании специальных (новых) на основе Al, а также создание новых экономичных, эффективных и экологичных электротехнических комплексов для ЭГИО.

1 Августа 2017

Проведены исследования в области электрогидравлического деформирования и формообразования листовых высокопрочных сталей

Опубликовал user-name V.S. Husak для ИИПТ

В институте выполнен комплекс работ по исследованию влияния параметров и схем импульсного электрогидравлического деформирования на пластические свойства листовых высокопрочных сталей и разработаны эффективные технологические методы и схемы для их штамповки

1 Августа 2017

Усовершенствованы конструктивные схемы электродных систем для реализации высоковольтного электрохимического взрыва в разрядноимпульсных технологиях разрушения неметаллических материалов

Опубликовал user-name V.S. Husak
    На основе анализа известных принципов построения и опыта эксплуатации электродных систем, расчета механических нагрузок на их элементы и оценки уровня и конфигурации электрических полей,...
31 Июля 2017

Малогабаритные генераторы импульсных токов (ГИТ)

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

Электроразрядные технологии, формирующие интенсивное кратковременное (импульсное) воздействие на объект обработки, широко применяются в современной промышленности. Среди них магнитно-импульсная сварка, импульсная обработка металлов давлением, электроимпульсные технологии в точном литье, технология спекания абразивных металлосодержащих порошков, электроимпульсная технология обеззараживания природной и сточной воды, и многие другие.

Особое место среди них занимают технологии, основанные на использовании электрических разрядов в жидкостях и газах. Основным узлом установок, формирующих воспроизводство электрических разрядов, являются генераторы импульсных токов (ГИТ), обеспечивающие необходимые энергетические и эксплуатационные параметры электроразрядных технологий

ГИТ-комплект

Традиционный комплект генератора импуьльсных токов

ПЧ                       ПЧ-2                        ВТМ

27 Июля 2017

Модельная обработка

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ
 

 
Запущена модельная установка для электроискровой обработки металлических гранул в жидкости с целью получения субмикронных порошков металлов и сплавов, а также обеззараживания и очистки воды.
 ...
19 Июля 2017

Высоковольтные импульсные конденсаторы (ВИК)

Опубликовал user-name С. Петриченко для ИИПТ

Краткая информация о разработке и сфере ее применения

ВИК предназначены для работы в качестве накопителя электрической энергии в генераторах импульсного напряжения (ГИН) и генераторах импульсного тока (ГИТ) электрофизических установок различного технологического назначения

ИКЭ-100-0,17    ИКЭ-100-0,17 исп.2   ИКП-30-3,3/1,2      ИПП-50-1

        ИКЭ-100-0,17                                ИКЭ-100-0,17                        ИКП-30-3,3/1,2                       ИМП-50-1