Научная деятельность

В настоящее время кафедра «Материаловедение и технологии художественных изделий» занимается следующими научными направлениями:

1. Повышение эксплуатационных характеристик изделий нефтегазовой и нефтехимической отраслей за счет новых инновационных методов их химико-термической обработки

Реализация
Разработана установка и технология для создания диффузионных металлических покрытий на стальных изделиях с использованием химико-термической обработки для улучшения физико-химических и механических свойств поверхностей деталей, с целью повышения их коррозионной стойкости и износостойкости.

Наименование задачи
1) Разработка технологии поверхностного легирования стальных изделий Cr-Ni комплексами из среды легкоплавких металлов с применением термических печей с защитной атмосферой.

Действующие модели

Рис.1. Установка для осуществления процесса поверхностного легирования из среды легкоплавких металлических расплавов. Пат. РФ №2711701

Рис.2. Принципиальная схема установки поверхностного легирования из среды легкоплавких металлов
1. Шахтная печь сопротивления; 2. Нагревательный элемент (спираль); 3. Жидкометаллический расплав; 4. Корпус жидкометаллического пиролизного реактора; 5. Углеродный шлак; 6. Трубка отвода H2; 7. Крышка термической печи; 8. Термоустойчивые фланцы (8.1., 8.2.); 9. Трубка подвода CH4; 10. Термопара ТХА; 11. Приборы КИПа; 12. Вариатор напряжений (опционально).

Камерная печь Nabertherm с возможностью создания защитных газовых атмосфер

2) Формирование Cr-Ni покрытий химико-термической обработкой в расплавах легкоплавких металлов (действующие модели - рис. 1, 2.)

2. Усовершенствование информационного iт-cопровождения изделий нефтегазовой и нефтехимической отраслей за счет лазерной маркировки и разработки катализаторов высокой селективности на основе наноструктурированного карбида кремния для повышения эффективности получения водорода путем паровой конверсии метана

Реализация
Разработан новый инновационный матричный двухмерный код с информационным объемом в 5-10 раз превышающим объем современных существующих QR-кодов и DataMatrix, что позволяет заносить в код объемную технологическую и эксплуатационную информацию по техническим устройствам, применяемым в нефтегазовой отрасли, в том числе по трубопроводам. Разработанный программный продукт позволяет наносить с помощью лазерной технологии указанные коды на любые материалы и считывать их с помощью оптических считывающих устройств без использования сети интернет, что позволяет работать с данными кодами в местах не обеспеченных интернет связью, в том числе в районах Крайнего севера и Дальнего востока.

Наименование задачи
1) Установление закономерностей структурных изменений на поверхности металлических изделий при их лазерной маркировке с использованием двухмерных матричных кодов

2) Действующие модели

​

Лазерный станок «МиниМаркер 2М-20А4»

3) Разработка ультраплотного высокоинформационного матричного кода для маркировки на трубах НКТ при работе бригад капитального (подземного) ремонта скважин в удаленных районах Сибири и Дальнего Востока

Действующие модели

​

Иллюстрация ультраплотности информации в НаноБар коде

​

Сравнение габаритных размеров разных версий QR-кодов

4) Разработка катализаторов высокой селективности на основе наноструктурированного карбида кремния для повышения эффективности получения газов и материалов.

Действующие модели

​

Схематичное изображение процесса превращения с помощью катализатора углекислого газа в пластик.

3. Разработка технологии получения водорода методом пиролиза в среде легкоплавких металлических расплавов

Реализация
Cоздание методических основ комплексного технико-экономического и экологического обоснования конструктивных параметров оборудования и технологических параметров получения низкоуглеродного водорода из природного газа путём пиролиза в жидкометаллических расплавах.

Наименование задачи
1) Создание теоретических основ технологического обеспечения и повышения качества получения низкоуглеродного водорода методом пиролиза из жидкометаллических легкоплавких сред.

2) Проведение исследований по подбору состава жидкометаллического расплава, а также функциональных катализаторов-модификаторов. 

3) Составление технологической инструкции на разработанный процесс.

Методология и методы исследования

• Анализ существующих технических и технологических решений в области производства низкоуглеродного водорода. 
• Аналитические исследования мировых результатов использования существующих технических решений.
• Разработка методических рекомендаций по определению параметров структуры системы производства водорода.
• Исследования в области применения жидкометаллических расплавов в качестве реакционной среды для пиролиза природного газа. Предложения возможных функциональных катализаторов-модификаторов.
• Разработка комплекса производства низкоуглеродного водорода совместно с ЦК «Арктика».