Пигмент для терморегулирующих покрытий космических аппаратов на основе микропорошка волластонита, модифицированного наночастицами диоксида церия.
Основная информация
Название :
Пигмент для терморегулирующих покрытий космических аппаратов на основе микропорошка волластонита, модифицированного наночастицами диоксида церия.
Автор предложения:
Основное технологическое направление :
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Дополнительные технологические направления :
Транспортно-логистические и космические системы
Дата публикации:
25.07.2025
Видимость :
Да
Аннотация:
Разработка относится к получению радиационностойких пигментов, входящих в состав терморегулирующих покрытий космических аппаратов (КА), которые могут быть использованы в космической промышленности. Терморегулирующие покрытия наносятся на поверхность КА с целью поддержания определенного рабочего теплового режима, они должны быть устойчивы к повреждающему воздействию излучений: потоков электронов и протонов, квантов солнечного спектра и другим факторам космического пространства.
Безопасное функционирование КА связано со способностью наносимых покрытий сохранять оптимальные рабочие характеристики, которые зависят от стойкости пигментов, входящих в состав покрытий, к воздействию факторов космического пространства, особенно при длительных сроках активного существования (до 15-20 лет).
Помимо космической техники изобретение может найти применение в строительной, химической, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для защиты устройств и технологических объектов от различных видов ионизирующих излучений (ускорительная техника и атомная промышленность).
Безопасное функционирование КА связано со способностью наносимых покрытий сохранять оптимальные рабочие характеристики, которые зависят от стойкости пигментов, входящих в состав покрытий, к воздействию факторов космического пространства, особенно при длительных сроках активного существования (до 15-20 лет).
Помимо космической техники изобретение может найти применение в строительной, химической, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для защиты устройств и технологических объектов от различных видов ионизирующих излучений (ускорительная техника и атомная промышленность).
Решаемые проблемы и области применения
Решаемые проблемы :
Создание пигмента на основе материала природного происхождения с высокой радиационной стойкостью, предназначенного для работы в условиях космического пространства и в земных условиях.
Области применения:
Другое
Области применения:
Строительство и девелопмент
Технология
Описание технологии и ее ценность :
Технология включает изготовление пигментов твердотельным способом на основе минерального сырья для терморегулирующих покрытий космических аппаратов. Использование в технологии порошка волластонита объясняется в первую очередь его относительно низкой стоимостью и хорошими исходными оптическими свойствами. Волластонит обладает большим значением ширины запрещенной зоны, высокой отражательной способностью в УФ, видимой и ближней ИК- областях спектра, но при этом он достаточно сильно деградирует под действием ионизирующих излучений. С целью увеличен
Научная база :
1. Патент № 2842323 C1 Российская Федерация, МПК C09D 5/26, C01B 33/24, C01F 17/235, B64G 1/54, B82Y 30/00, C09C 1/02, C09C 3/06. Пигмент для терморегулирующих покрытий космических аппаратов на основе микропорошка волластонита, модифицированного наночастицами диоксида церия: заявл. 31.10.2024; опубл. 24.06.2025, Бюл. № 18 / М. М. Михайлов, Д. С. Федосов, В. А. Горончко, А. Н. Лапин, С. А. Юрьев; патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
2. Mikhailov M. M. et al. The effects of modification by Gd2O3 nanoparticles on optical properties and radiation resistance of CaSiO3 powders //Journal of Materials Science. – 2024. – V. 59. – №. 6. – P. 2273-2285.
3. Mikhailov, M.M., Yuryev, S.A., Lapin, A.N., Goronchko, V.A. Photoresistance of Wollastonite Powders Modified with Silicon Dioxide Nanoparticles //Russian Physics Journal. – 2023. – V. 65. – №. 9. – P. 1575-1577 https://doi.org/10.1007/s11182-023-02803-9
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 на наночастицах редкоземельного элементов осуществляется одновременно по двум механизмам: релаксация на наночастицах, как на дефектах структуры материала и релаксация за счет поглощения образованных свободных электронов на катионах при переходе их с d-орбитали на f-орбиталь, что увеличивает эффективность модифицирования
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 № 2842323 C1 Российская Федерация. Пигмент для терморегулирующих покрытий космических аппаратов на основе микропорошка волластонита, модифицированного наночастицами диоксида церия: заявл. 31.10.2024; опубл. 24.06.2025, Бюл. № 18 / М. М. Михайлов, Д. С. Федосов, В. А. Горончко, А. Н. Лапин, С. А. Юрьев; патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» |
| Номер | 2842323 C1 |
Команда проекта
Численность проектной команды :
6
Структура и компетенции команды :
В состав команды входят высококвалифицированные специалисты ФГБОУ ВО ТУСУР, имеющие многолетний опыт работы в областях радиационного и космического материаловедения. 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 РИД.
Члены команды :
| Михайлов Михаил Михайлович | руководитель | 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:
Космической отрасль, ускорительная техника и атомная промышленность, строительная индустрия, лакокрасочная промышленность, приборостроение.
Потребность в производственном партнёре :
Требуется партнер для внедрения технологии в производство
Ценностное предложение:
Совместное внедрение технологии изготовления пигмента для терморегулирующих покрытий космических аппаратов на основе микропорошка волластонита, модифицированного наночастицами диоксида церия, в производство.
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 as пигментов, связующих, функциональных добавок ТРП Заказчика до и после облучения различными видами излучений (электроны, протоны, ультрафиолет) 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 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 условий 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 :
| 2025 | 2026 |
| Мелкосерийное производство | Серийное производство |
Прикреплённые файлы к проекту :
Приложение 2 Пигменты.docx
Приложение 1 Оборудование.docx
Приложение 3 Научный задел.docx
2842323 Михайлов ММ патент к технологии 3.pdf