Фото- и радиационностойкий светоотражающий пигмент на основе смесей микро- и нанопорошков диоксида циркония
Основная информация
Название :
Фото- и радиационностойкий светоотражающий пигмент на основе смесей микро- и нанопорошков диоксида циркония
Автор предложения:
Основное технологическое направление :
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Дополнительные технологические направления :
Транспортно-логистические и космические системы
Дата публикации:
01.08.2025
Видимость :
Да
Аннотация:
Разработка относится к составам пигментов для белых красок и покрытий, в том числе для терморегулирующих покрытий, используемых в области пассивных методов терморегулирования объектов, а именно для терморегулирующих покрытий космических аппаратов. Разработанная технология может быть использована в космической технике, в строительной индустрии, а также в химической, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для термостатирования устройств или технологических объектов. Диоксид циркония относится к пигментам, которые особенно перспективны для приготовления терморегулирующих покрытий, так как обладает низким коэффициентом поглощения солнечного излучения (as) и большой излучательной способностью в инфракрасной области спектра ( ε).
Решаемые проблемы и области применения
Решаемые проблемы :
Создание пигмента с высокой фото- и радиационной стойкостью на основе широкозонного материала с высокой исходной отражательной способностью, предназначенного для работы в условиях космического пространства и в земных условиях.
Области применения:
Другое
Технология
Описание технологии и ее ценность :
Технология включает изготовление пигмента твердотельным способом на основе диоксида циркония для терморегулирующих покрытий космических аппаратов. С целью увеличения фото- и радиационной стойкости порошок ZrO2 модифицировали собственными наночастицами. При модифицировании наночастицами ZrO2 достигнут эффект увеличения исходной отражательной способности на 10 % при повышении радиационной стойкости в 1,9 раза.
Научная база :
1. Патент № 2532434 C2 Российская Федерация, МПК C09C 1/00, C09D 5/33, C01G 25/02. Пигмент на основе смесей микро- и нанопорошков диоксида циркония: № 2013101193/05: заявл. 10.01.2013: опубл. 10.11.2014 / М.М. Михайлов; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники.
2. Effect of modifying TiO2 powdert with SiO2 and ZrO2 nanoparticles on its composition, structure, optical properties, and on the alteration of these parameters under solar spectrum quanta / M. M. Mikhailov, S. A. Yuryev, A. N. Lapin // Journal of Alloys and Compounds. – 2021. – Vol. 877. – P. 160283. – DOI 10.1016/j.jallcom.2021.160283.
3. Радиационная стойкость оптических свойств порошка диоксида циркония, модифицированного наночастицами диоксида церия / М. М. Михайлов, С. А. Юрьев, А. Н. Лапин [и др.] // Известия вузов. Физика. – 2023. – Т. 66, № 6(787). – С. 133-135. – DOI 10.17223/00213411/66/6/15.
4. Оптические свойства и радиационная стойкость порошков диоксида циркония, модифицированных редкоземельными элементами / М. М. Михайлов, В. В. Нещименко, Н. Г. Скрипка, Р. Н. Хохлов // Перспективные материалы. – 2010. – № 3. – С. 14-21.
Конкурентные технологии :
Технология фторирования пигментов с целью увеличения их фото- и радиационной стойкости [Сенько И.В. Оптические свойства, фото - и радиационная стойкость порошков диоксида титана со структурой анатаза, полученных фторидными технологиями//Диссертация кандидата физ.-мат. наук, Томск, ТУСУР, 2003г., 125 с.].
Технология модифицирование пигментов тетро- и пентоборатами калия [Соколовский А.Н. Исследование фото-и радиационной стойкости пигментов, легированных оксидантами и нанопорошками. Диссертация кандидата физ.-мат. наук, Томск, ТУСУР, 2002г., 137 с.].
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
Инновационность предлагаемой технологии по сравнению с конкурентными технологиями заключается в том, что релаксация образованных при облучении дефектов происходит на собственных наночастицах материала, обладающего высокой исходной отражательной способностью. Интегральный коэффициент поглощения солнечного излучения as получаемого по разработанной технологии пигмента достигает значения порядка 0.06. Изменение as модифицированного материала после облучения ускоренными электронами с энергией 30 кэВ составляет 0,016 при флюенсе Ф=1·1016 см-2.
Потенциал импортозамещения :
Текущее состояние
Стадия готовности :
TRL 5. Экспериментальный образец в реальном масштабе
Описание текущего состояния :
Разработана технология изготовления пигмента, исследованы оптические свойства, фото- и радиационная стойкость в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации (имитация факторов космического пространства с измерением рабочих характеристик в вакууме).
Интеллектуальная собственность :
| Название документа | Патент РФ. Пигмент на основе смесей микро- и нанопорошков диоксида циркония: опубл. 10.11.2014 / М.М. Михайлов; заявитель Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники |
| Номер | 2532434 C2 |
Команда проекта
Численность проектной команды :
6
Структура и компетенции команды :
За последние 5 лет представителями команды опубликовано более 64 научных статей, 58 из которых индексируются в Web of Science и Scopus (из них 20 статей в журналах первого квартиля – Q1), создано 12 результатов интеллектуальной деятельности (патенты на изобретения, программы для ЭВМ), опубликованы монографии (в том числе за рубежом)
Члены команды :
| Михайлов Михаил Михайлович | руководитель проекта | доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией радиационного и космического материаловедения (РКМ) |
| Нещименко Виталий Владимирович | исследователь | доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории РКМ |
| Лапин Алексей Николаевич | исследователь | кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории РКМ |
| Юрьев Семен Александрович | исследователь | кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории РКМ |
| Горончко Владимир Александрович | исследователь | кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории РКМ |
| Федосов Дмитрий Сергеевич | исследователь | аспирант, младший научный сотрудник лаборатории РКМ |
Бизнес-модель
Целевые сегменты:
Лакокрасочная промышленность, космической отрасль, ускорительная техника и атомная промышленность, строительная индустрия, приборостроение, химическая, пищевая и легкая промышленность.
Потребность в производственном партнёре :
Требуется партнер для внедрения технологии в производство
Ценностное предложение:
Совместное внедрение технологии изготовления фото- и радиационностойкого светоотражающего пигмента на основе смесей микро- и нанопорошков диоксида циркония
Каналы продаж и монетизация:
Лицензионные договоры по приобретению готовых технологий, заказы на НИОКР, заказы на проведение исследований материалов, терморегулирующих покрытий (ТРП) и их компонентов, а именно:
1. Внедрение разработанных технологий в цикл производства предприятия.
2. Исследование спектров диффузного отражения и коэффициента поглощения as пигментов, связующих, функциональных добавок в ТРП Заказчика до и после действия различными видами излучений (электроны, протоны, электромагнитное излучение Солнца) в вакууме до 5·10-6 торр.
3. Сравнение характеристик используемых в настоящее время Заказчиком покрытий и/или их компонентов с разработанными в лаборатории РКМ ТУСУР модифицированными покрытиями/компонентами (примеры разработок представлены в приложении).
4. Проведение исследований образцов ТРП и их компонентов на оборудовании лаборатории РКМ ТУСУР.
5. Подготовка образцов разработанных в лаборатории РКМ ТУСУР пигментов и покрытий для прохождения испытаний на предприятии Заказчика в соответствии с необходимыми для внедрения в производство требованиями.
6. Совместная разработка пигментов, связующих и готовых ТРП по техническому заданию Заказчика.
7. Модифицирование существующих и широко используемых покрытий и их компонентов с целью улучшения характеристик (повышение фото- и радиационной стойкости, снижение коэффициента поглощения as и др.).
8. Выполнение любых других исследований ТРП и материалов Заказчика на имитаторе условий космического пространства «Спектр», а также исследований состава, структуры, оптических, электрических, механических и других свойств на нашем аналитическом оборудовании (список оборудования представлен в приложении).
Предложение инвестору / партнеру
Потребность в производственном партнёре :
Требуется партнер для внедрения технологии в производство
Необходимые ресурсы для реализации проекта :
Финансирование для проведения дополнительных работ (рассчитывается в зависимости от требований предприятия, по запросу):
1) постановка технологии на предприятии;
2) адаптация технологии к оборудованию предприятия и массовому производству;
3) исследование рабочих характеристик конечного продукта.
Дорожная карта развития проекта :
| 2026 | 2027 |
| Мелкосерийное производство | Серийное производство |
Прикреплённые файлы к проекту :
Технология 5.docx
Приложение 1 Оборудование.docx
Приложение 2 Пигменты.docx
Приложение 3 Научный задел.docx