В МИНИСТЕРСТВЕ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ РФ
Сегодня мы вас подробно знакомим с критическими технологиями под названием "Новые материалы и химические продукты", которые вошли в федеральную целевую научно-техническую программу на 1996-2000 годы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения" см. N 7, 1997.
КРИТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ "НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ХИМИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ"
Технология "Новые материалы и химические продукты" осуществляет разработку, синтез и получение исходных данных для промышленного производства важнейших химических продуктов и материалов с улучшенными потребительскими свойствами в максимально короткие сроки. При этом снижаются затраты на НИОКР, увеличивается экологическая безопасность продукта, технологии и минимизируются затраты на создание и эксплуатацию производства.
I. Материалы для микро- и наноэлектроники: - монокристаллы, пластины и эпитаксиальные структуры кремния, арсенида галлия и других соединений A3В5, многослойные гетероэпитаксиальные структуры (в том числе квантово-размерные) на основе твердых растворов соединений А3В5, А2В6 и твердых растворов германий-кремний;
Материалы для микроэлектроники используются при создании современной электронно-вычислительной техники, систем передачи электроэнергии на большие расстояния, систем управления точными технологическими процессами (электролиз и т.д.) и телекоммуникаций (волоконно-оптические линии, спутниковая связь, телевидение высокого разрешения), современной бытовой электронной аппаратуры, тепловизионных систем народнохозяйственного и оборонного назначения, высокочувствительной аппаратуры для мониторинга окружающей среды и контроля радиационной безопасности.
II. Композиты:
Технология создания и производства композитов разрабатывается в интересах авиакосмической промышленности, судостроения, электронной техники, энергетики, электротехнической и радиотехнической промышленности, транспорта, строительства, медицины. Использование КМ позволяет создать современную конкурентоспособную технику нового поколения.
III. Полимеры: - прогрессивные конструкционные полимерные материалы (сверхпрочные, термостойкие, смеси и сплавы пластмасс); - модифицированные крупнотоннажные полимеры; - функциональные полимерные материалы с оптическими свойствами (искусственный хрусталик, линзы, призмы, дифракционные решетки).
Полимерные материалы имеют широкий спектр применения в космической и электронной технике, строительстве (полимеры, армированные нетканным полотном, для изготовления дешевой и легкой кровли), здравоохранении (материалы для искусственного хрусталика глаза с изменяющимися спектральными характеристиками) и пищевой промышленности (полимеры функционального назначения - мембраны для повышения срока годности пищевых продуктов путем создания упаковки с регулируемой газовой средой).
IV. Керамические материалы и нанокерамика:
Основные области применения - машиностроение, космическая, инструментальная промышленность (теплонапряженные элементы двигателей, износостойкие пары трения, фильтры, сопла, бандажи, нитеводители, тигли, контейнеры для плавления особо чистых веществ, термопарные чехлы, лезвийный, штамповый, измерительный и абразивный инструмент); химическая промышленность (каталитические нейтрализаторы и сажевые фильтры ДВС, фильтры и мембраны для очистки и разделения различных сред, химически стойкие детали насосов и запорной арматуры); электротехника (металлокерамические вакуумплотные узлы и электроизоляторы, источники питания на основе твердых электролитов - ZrO2, конденсаторы, пьезоэлементы, резисторы); медицина (биоимплантаты); военная техника и средства индивидуальной защиты.
V. Материалы и сплавы со специальными свойствами:
VI. Сверхтвердые материалы:
Фуллерены применяются в изготовлении инструментов для обрабатывающей промышленности и буровой техники, в создании лезвийных инструментов для металлообработки, в качестве конструкционных материалов для ракетно-космической техники, в микроэлектронике сверхтвердых образцов, обладающих полупроводниковыми свойствами и низкой теплоемкостью.
VII. Биосовместимые материалы:
Область применения - здравоохранение (общая и сердечно-сосудистая хирургия, терапия, биотехнология, офтальмология, стоматология, ортопедия), пищевая и нефтехимическая промышленность.
VIII. Катализаторы: - гетерогенные и гомогенные катализаторы, биокатализаторы (в зависимости от технологии с целью максимального повышения эффективности конкретного каталитического процесса).
Использование катализаторов нацелено на ресурсо- и энергосбережение во всех подотраслях химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, энергетике, транспорте, фармацевтической, пищевой и других отраслях, обеспечивает сокращение расхода сырья, электричества, тепла и энергоносителей в основных и вспомогательных производствах, а также кардинальное улучшение их экологических показателей.
Новые поколения катализаторов и новейшие высокоэффективные технологии на основе каталитических процессов применяются в нефтепереработке и нефтехимии, в химической промышленности - в производстве полупродуктов и мономеров для основного и тонкого органического синтеза, для получения крупнотоннажных химических продуктов и удобрений, полимерных материалов; в фармацевтической промышленности - для получения лекарств, витаминов, средств защиты растений и других биологически активных веществ; в природоохранной деятельности - для очистки газообразных и жидких выбросов промышленности, энергетики, транспорта; в новейших технологиях для энергетики, связанных с экологически чистыми и автономными энергосистемами и освоением нетрадиционных и возобновляемых энергоресурсов.
IX. Мембраны.
Технология разделения жидких и газообразных сред на полупроницаемых тонких пленках - мембранах - имеет несколько основных направлений. В зависимости от размеров разделяемых частиц и движущей силы разделения различаются группы мембранных процессов: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос, газоразделение, электродиализ, гемодиализ, диализ, первопарация.
Области применения:
X. Дизайн химических продуктов и материалов с заданными cвойствами:
Дизайн применяется в производстве:
Республиканский
исследовательский
научно-консультативный центр
экспертизы Госкомитета РФ по науке
и технологиям (РИНКЦЭ)
http://www.extech.msk.su