Высокотемпературные керамические пигменты

Основная информация

Автор:
Основное технологическое направление :
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Дата публикации:
21.09.2024
Видимость :
Да
Аннотация:
В разработке представлены керамические пигменты нового поколения, созданные с использованием технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Этот метод обеспечивает равномерное распределение тепла и позволяет достигать высоких температур без необходимости использования сложного оборудования, что, в отличие от традиционных методов синтеза, сокращает время и энергозатраты на производство, а также минимизирует количество побочных продуктов, тем самым снижая затраты на производство.
Пигменты, полученные с помощью СВС, обладают высокой термостойкостью, устойчивостью к химическим воздействиям и долговечностью.
Эти пигменты находят широкое применение в различных отраслях промышленности, включая производство керамики, строительных материалов и декоративных покрытий.
Разработка открывает новые перспективы для создания устойчивых и эстетически привлекательных материалов, соответствующих современным требованиям рынка.

Решаемые проблемы и области применения

Решаемые проблемы :
Проект "Керамические пигменты на основе шпинели" решает проблему зависимости от импорта высококачественных пигментов. Разработка отечественных пигментов обеспечивает стабильное снабжение промышленности, снижает риски, связанные с внешними поставками, и способствует развитию внутреннего производства. Это позволяет не только заместить импортные продукты, но и повысить конкурентоспособность российских производителей на мировом рынке.
Актуальность проблемы:
В современном мире существует необходимость удовлетворения растущих требований к качеству и долговечности материалов. Пигменты должны обеспечивать высокую термостойкость, химическую устойчивость и стабильность цвета, тем самым позволяя производителю оставаться конкурентоспособными на рынке. А в условиях ужесточения экологических стандартов и повышения цен на энергоресурсы важны эффективные и экологически чистые методы производства. Актуальность проблемы замещения европейских аналогов российскими керамическими пигментами, полученными методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), заключается в необходимости создания экологически чистых, энергоэффективных и экономически выгодных решений. Метод СВС позволяет значительно сократить энергозатраты, снижая тем самым производственные издержки. Это ведет к уменьшению себестоимости продукции, обеспечивая более конкурентоспособную цену на рынке, без потери качества пигментов. В условиях ужесточения экологических требований данный метод способствует снижению негативного воздействия на окружающую среду, что делает российские пигменты привлекательной альтернативой европейским аналогам. Керамические пигменты на основе шпинели обладают высокой экологичностью по сравнению с аналогами, не имеющими шпинельной структуры. Шпинельные пигменты характеризуются устойчивостью к высоким температурам и химическим воздействиям, что снижает необходимость использования вредных стабилизаторов и добавок в их производстве. Кроме того, их синтез требует меньше энергетических ресурсов, что сокращает углеродный след. Благодаря стабильности и долговечности, шпинельные пигменты уменьшают частоту перекрашивания и обновления покрытий, что также способствует снижению экологической нагрузки.
Области применения:
Строительство и девелопмент

Технология

Описание технологии и ее ценность :
Технология СВС используется для производства керамических пигментов, обеспечивая эффективное получение качественных продуктов. Этот метод основан на экзотермических реакциях, которые самоподдерживаются и самораспространяются при высоких температурах, что снижает энергозатраты, сокращает время производства и уменьшает количество отходов, — все это делает ее экономически эффективной и экологически безопасной для современных производств.
Научная база :
Томский научный центр СО РАН обладает сильной научной базой для получения керамических пигментов методом СВС. Центр оснащен современным оборудованием для проведения синтеза и анализа пигментов, имеет опытные исследовательские группы, работающие в области химии и материаловедения. Научные публикации и результаты исследований подтверждают высокую квалификацию в разработке и оптимизации СВС-технологий, что обеспечивает надежность и инновационность подходов к созданию керамических пигментов.
Конкурентные технологии :
В настоящее время нет энергоэффективных технологий, способных конкурировать с методом СВС для получения пигментов. Большинство керамических пигментов производят с использованием традиционного печного метода. Даже если применяется предварительный механохимический синтез, полученную смесь всё равно необходимо обжигать в печи.
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
Метод СВС для производства керамических пигментов отличается инновационностью за счет своей энергоэффективности и быстродействия. Конкурентные преимущества включают сокращение времени синтеза, минимизацию отходов и улучшение качества продукта, что делает метод более экономичным и экологически чистым по сравнению с традиционными методами.
Потенциал импортозамещения :

Текущее состояние

Стадия готовности :
TRL 6. Полнофункциональный образец на прототипе производственной линии
Описание текущего состояния :
В ходе совместных работ с промышленным партнером (ПО «Копыловская керамика») были установлены наиболее оптимальные составы высокотемпературных неорганических пигментов, а также цветных ангобных и торкретирующих покрытий на их основе для производства окрашенного керамического кирпича.
Интеллектуальная собственность :
Название документа Патент
Номер 2580542
Название документа Патент
Номер 2580343
Текущее финансирование (Описание) :
Технология разработана в рамках приоритетно направления 1.4.2 «Научные основы создания новых материалов с заданными свойствами и функциями, в том числе высокочистых и наноматериалов» Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный перио государственной программы

Команда проекта

Численность проектной команды :
4
Структура и компетенции команды :
Томский научный центр СО РАН обладает квалифицированными специалистами в области синтеза керамических пигментов методом СВС.

Бизнес-модель

Потребность в производственном партнёре :
Производители керамических блоков

Предложение инвестору / партнеру

Потребность в производственном партнёре :
Производители керамических блоков
Необходимые ресурсы для реализации проекта :
ТНЦСО РАН заинтересованно в промышленном партнере по производству керамических пигментов. Сегодня мы можем предложить белые, черные, различные оттенки сине-зелёного, жёлтые, коричневые и красно- коричневые, сиреневые, бирюзовые, розовые пигменты.
Дорожная карта развития проекта :
2025
Производство не менее 10 тон продукции в год.
Прикреплённые файлы к проекту :
Пигменты-1.pdf
Контактная информация