"Повышение долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники с использованием наноструктурного оксигидроксида алюминия" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, доктор наук Федотов Анатолий Валентинович

• Федотов Анатолий Валентинович
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Федотов Анатолий Валентинович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА

1.1 Особенности технического сервиса АПК в современных условиях

1.2 Роль нанотехнологий в технической сфере АПК

1.3 Получение и применение наноструктурных гидроксидов и оксидов

алюминия

Выводы

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ И АГРЕГАТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОСТРУКТУРНОГО БЕМИТА

2.1 Теоретические основы получения наноструктурных оксигидроксида и оксида алюминия

2.2 Теоретические основы повышения долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники, ускорения обкатки с применением

наноструктурного бемита

Выводы

3. ПРОГРАММА И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа проведения исследований

3.2 Методы исследования

3.3 Методика получения наноструктурного бемита

Выводы

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕЗАГРЕГИРОВАННОГО НАНОСТРУКТУРНОГО ПОРОШКА ОКСИГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО СВОЙСТВ

4.1 Характеристика исходных порошков гидроксидов алюминия

4.2 Технологии дезагрегирования наноструктурного бемита

4.3 Физико-химические превращения наноструктурного бемита при

нагревании

Выводы

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА И ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОСТРУКТУРНОГО БЕМИТА

5.1 Разработка технологических рекомендаций приготовления приработочного

и триботехнического составов

5.2 Разработка технологических рекомендаций получения износостойких и коррозионностойких покрытий

5.3 Разработка технологии получения консолидированных алюмооксидных материалов

5.3.1 Пористые материалы

5.3.2 Плотные алюмооксидные материалы

5.4 Разработка технологических рекомендаций получения композиционных

материалов

Выводы

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДАЛЬНЕЙШЕМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

6.1 Экономическая эффективность технологии технического сервиса с применением наноструктурного бемита

6.2 Предложения по дальнейшему использованию результатов работы

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список сокращений, условных обозначений и терминов

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А. Лабораторный технологический регламент получения наноструктурных оксигидроксидов и оксидов алюминия (Разработан в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития

научно-технологического комплекса на 2014-2020 годы»)

Приложение Б. Акты и протоколы испытаний

Приложение В. Акты внедрения результатов исследований

Приложение Г. Лабораторный технологический регламент получения коррозионностойких, износостойких, трещиностойких алюмооксидных материалов (Разработан в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса на

2014-2020 годы»

Приложение Д. ТЗ на ОТР по теме: «Разработка и создание опытно-промышленной технологии получения коррозионностойких, износостойких, трещиностойких алюмооксидных материалов для решения инженерных задач АПК». (Разработано в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса на 2014-2020 годы»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «"Повышение долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники с использованием наноструктурного оксигидроксида алюминия"»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Современное развитие сельского хозяйства Российской Федерации предусматривает техническое и технологическое обновление производства в связи с устаревшим машинно-тракторным парком (МТП), низким ресурсом техники и включает не только совершенствование технической оснащенности, но и эффективное использование технических средств агропромышленного комплекса (АПК). Поэтому для обеспечения длительной работоспособности узлов и агрегатов МТП особенно важным является совершенствование технологий технического обслуживания техники, капитальный и текущий ремонт машин, активное использование достижений наноиндустрии в том числе новых искусственных наноструктурных материалов. По совокупности физико-химических свойств наноструктурный бемит претендует на соответствие требований к материалам подобного рода, потенциал которого в настоящее время используется недостаточно.

О важности этих направлений исследований свидетельствует и Указ Президента РФ от 7 июля 2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации» в соответствии с которым технологии получения и обработки конструкционных и функциональных наноматериалов, входят в Перечень критических технологий и приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации. Указ Президента РФ от 21 января 2020 г. № 20 Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации предусматривает внедрение новой техники и технологий, обеспечивающих повышение производительности труда, энергоэффективность, ресурсосбережение. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, утвержденная Правительством Российской Федерации от 14 июля 2012 г. №717 с последующими изменениями до 2025 г., также акцентирует внимание на техническую и технологическую модернизацию, инновационное развитие.

Работа выполнена в соответствии с «Концепцией развития аграрной науки и научного обеспечения агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года», планами НИР ГНУ ГОСНИТИ и ФГБНУ ФНАЦ ВИМ на 2007-2017 годы, Соглашением о предоставлении субсидии (Государственный контракт № 14.613.21.0004 от «22» августа 2014 г. с Минобрнауки России по Федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 -2020 годы»).

Актуальность темы исследования обусловлена:

- необходимостью ускорения развития и совершенствования технологий технического сервиса для повышения долговечности деталей и агрегатов машин;

- потребностью активизации широкого использования в АПК наноматериалов и достижений нанотехнологий;

- необходимостью разработки новых материалов и технологий, повышающих качество и ресурс деталей сельскохозяйственной техники.

Степень разработанности темы. С начала 90-х годов и до настоящего времени резко сократились поставки отечественной сельскохозяйственной техники. Предприятия АПК в основном используют технику, возраст которой более 10 лет: тракторы до 68 %, комбайны до 57 %. Обострение проблемы технического сервиса вследствие увеличения возраста машин и низкая эффективность существующей системы обслуживания, ремонта и эксплуатации техники в РФ, привели к сокращению ресурса используемых технических средств, возрастанию удельных затрат при производстве и переработке сельскохозяйственной продукции, активизации научного поиска вариантов выхода из сложившейся ситуации. За последние 15-20 лет опубликовано большое количество работ в области технического сервиса техники в изменившихся условиях.

Основополагающий научно-практический вклад в исследования по управлению техническим состоянием машин и агрегатов в АПК, их ТО и ремонта внесли известные ученые: Ульман И.Е., Селиванов А.И., Черепанов С.С., Михлин

В.М., Северный А.Э., Черноиванов В.И., Бурумкулов Ф.Х., Лялякин В.П., Лобачевский Я.П., Дорохов А.С., Балабанов В.И., Гаркунов Д.Н., Гвоздев А.А., Голубев И.Г., Дунаев А.В., Дураджи В.Н., Ерохин М.Н., Зуев В.В., Ольховацкий А.К., Сенин П.В., Спицин И.Г., Хазов С.П. и многие другие, работы которых рассмотрены в первом разделе диссертации. Анализ имеющейся информации показал, что повышение ресурса деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники вызывает необходимость применения наноматериалов и нанотехнологий.

На основании анализа имеющейся информации, в качестве наноматериала в работе выбран оксигидроксид алюминия (бемит), обладающий уникальным комплексом физико-химических свойств. Значительный научно-практический вклад в исследования по синтезу и применению наноструктурных порошков оксигидроксида и оксида алюминия внесли известные ученые и специалисты: Мазалов Ю.А., Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Судник Л.В., Берш А.В., Жук А.З., Шейндлин А.Е. и многие другие. Применение наноструктурного бемита показало положительные результаты в обкатке, свойствах коррозионностойких покрытий и керамики. По нашему мнению, далеко не исчерпан потенциал применения наноструктурных материалов на основе оксигидроксида и оксидов алюминия в области управления техническим состоянием машин и агрегатов в АПК, их ТО и ремонта и это направление исследований развивается в работе.

Цель исследований.

Повышение долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники за счет применения наноструктурного оксигидроксида алюминия.

Задачи исследования:

- разработать теоретические основы технологий технического сервиса с применением наноструктурного бемита, направленные на увеличение ресурса за счет сокращения времени обкатки и скорости изнашивания, повышения уровня свойств материалов и покрытий;

- исследовать физико-химические превращения бемита при воздействии температуры, кавитационной и ультразвуковой обработок, процессы консолидации алюмооксидных и композиционных материалов и разработать

технологический процесс дезагрегирования бемита, получения пористых и плотных алюмооксидных наноматериалов;

- исследовать влияние порошка бемита на обкатку и эксплуатацию агрегатов сельскохозяйственной техники, свойства противопригарных, коррозионностойких покрытий и разработать технологические рекомендации с его применением, обеспечивающие повышение долговечности и ресурсосбережение при техническом сервисе машин;

- оценить экономическую эффективность применения результатов работы, разработать предложения по их дальнейшему использованию и техническое задание на разработку опытно-промышленной технологии получения наноструктурного бемита и износостойких, коррозионностойких и трещиностойких алюмооксидных материалов.

Объект исследований. Технологии технического сервиса сельскохозяйственной техники, включающие получение приработочного и профилактического триботехнического составов, противопригарных покрытий литейных форм, коррозионностойких покрытий, алюмооксидных и композиционных материалов.

Предмет исследований. Закономерности влияния технологических параметров, вида материалов и состава композиций, добавки наноструктурного бемита на повышение долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники, ускорение обкатки.

Область исследований. Область исследований соответствует паспорту специальности 05.20.03 «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве»

Научная новизна:

- закономерности изменения физико-химических свойств наноструктурного бемита, полученного гидротермальным синтезом, при воздействии температуры, кавитационной и ультразвуковой обработок, влияния бемита на процесс приработки агрегатов, триботехнические характеристики, свойства коррозионностойких и противопригарных покрытий;

- закономерности влияния введения наноструктурного бемита на уплотнение, рекристаллизацию, спекание и свойства алюмооксидных и композиционных материалов;

- закономерности влияния бемита на повышение долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники, ускорение обкатки.

Техническая новизна проведённых исследований подтверждена пятью патентами на изобретения РФ (№2626624, №2443502, № 2472848, №2721906 и №2711593).

Теоретическая значимость работы заключается в получении новых закономерностей о синтезе наноструктурного бемита и его физико-химических превращениях, влиянии наноструктурного бемита на повышение долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники, разработке математических моделей синтеза наноструктурного порошка бемита, массообменных процессов синтеза бемита, процессов измельчения и уплотнения наноматериалов.

Практическую значимость диссертационной работы составляют:

- технологические процессы получения дезагрегированных и наноструктурных порошков оксигидроксида алюминия, консолидированных алюмооксидных материалов, технологические рекомендации по применению наноструктурного бемита для получения износостойких и коррозионностойких покрытий, притирочного и триботехнического составов, композиционных материалов;

- технологические регламенты получения порошка наноструктурного бемита и консолидированных наноструктурных алюмооксидных материалов, техническое задание на опытно-технологическую работу по теме: «Разработка и создание опытно-промышленной технологии получения коррозионностойких, износостойких, трещиностойких алюмооксидных материалов» (разработаны по Соглашению о предоставлении субсидии (Государственный контракт №14.613.21.0004 от «22» августа 2014 г. с Минобрнауки России по Федеральной целевой программе);

- результаты внедрения технологии получения пористых и плотных алюмооксидных материалов, технологии дезагрегирования наноструктурного бемита, используемого для получения нейтрализаторов дизельных двигателей, приработочного и профилактического составов, пористых и плотных консолидированных материалов, акты и протоколы испытаний разработанных материалов.

Методология и методы исследования. При решении поставленных задач использовались методология системного анализа и синтеза, математического моделирования, основные положения теории разрушения, физической химии, теоретические и экспериментальные методы исследования: статистические методы обработки экспериментальных данных, микроскопический (электронная, растровая и оптическая микроскопия), рентгеновский (фазовый и структурный анализы), химико-аналитические, триботехнические, прочностные и другие. Получение наноструктурного бемита в субкритических условиях воды проводили на уникальной научной установке, позволяющей создавать температуру до 350°С и давление в реакторе до 18 МПа.

Реализация результатов исследования. Результаты исследования внедрены на ФГБОУ ВО «Ивановская ГСХА», ООО «ЭКОЭНЕРГОТЕХ», ЗАО «ЭЛЕКТРОКЕРАМИКА», ЗАО НПО «ЭЛЕКТРОКЕРАМИКА». Технология дезагрегирования порошка бемита используется в процессах получения покрытий нейтрализаторов очистки отходящих газов дизельных двигателей и приработочного трибопрепарата, применяемого для обкатки дизельных двигателей. Внедрена технология получения пористых и плотных консолидированных алюмооксидных материалов, перспективных для изготовления деталей почвообрабатывающей техники. Испытания показали высокое качество выпускаемых материалов и изделий. Основные результаты диссертации использованы: в научно - исследовательских работах ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии и ФГБНУ ФНАЦ ВИМ в 2007-2012 годах и 20142017 годах, выполненных в рамках НИР в соответствии с заданиями Россельхозакадемии, ФАНО России и Минобрнауки РФ, а также в соответствии с

Соглашением № 14.613.21.0004 от «22» августа 2014 г. с Минобрнауки России по федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 -2020 годы».

Положения, выносимые на защиту:

- теоретические основы разработки технологий технического сервиса АПК: закономерности синтеза наноструктурного бемита, влияния бемита на повышение долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники, ускорение обкатки;

- физико-химические закономерности превращения бемита, полученного гидротермальным синтезом, при воздействии температуры, кавитационной и ультразвуковой обработок, процессов консолидации алюмооксидных и композиционных материалов и технологические процессы дезагрегирования бемита, получения пористых и плотных консолидированных материалов;

- результаты исследования влияния порошка бемита на обкатку и эксплуатацию агрегатов сельскохозяйственной техники, свойства композиционных материалов, противопригарных, коррозионностойких покрытий, и технологические рекомендации с его применением.

Личный вклад автора заключается в анализе состояния вопроса, постановке цели и задач работы, проведении теоретических и экспериментальных исследований, разработке технологий и технологических рекомендаций. В диссертации приведены результаты, полученные лично автором, а также обобщены научные положения и результаты, полученные совместно с другими исследователями.

Степень достоверности полученных результатов. Экспериментальные исследования проводились в течение 10-ти лет в ГНУ ГОСНИТИ, ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, РХТУ им. Д.И. Менделеева, ЧГАУ (г. Челябинск), отделении ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (г. Рязань), ВИИТиН (г. Тамбов), ГОУ ВПО ИГСА (г. Иваново). Достоверность полученных результатов подтверждается использованием методов дисперсионного и регрессионного анализов, математического

моделирования, статистической обработкой экспериментальных данных, современных методов исследования, аттестованных приборов и установок, корректным использованием общепринятых и проверенных аналитических методов, необходимой повторяемостью экспериментов, и сравнением результатов, полученных различными методами и согласованием с данными, опубликованными в независимых источниках. Результаты исследования прошли широкую апробацию в печати, на международных и всероссийских научно -практических конференциях.

Апробация результатов работы. Результаты исследований представлены и обсуждены на 22 научно - практических и международных конференциях, проходивших в период 2006 - 2021 г. г. Результаты доложены на III, IV, V, VI и VII научно-практ. конф. «Нанотехнологии — производству 2006, 2007, 2008, 2009 и 2010» (г. Фрязино, 29-30 ноября 2006 г., 28-30 ноября 2007 г., 25-27 ноября 2008 г., 1-3 декабря 2009 г. и 1-3 декабря 2010 г.); Междунар. научно-технич. конф. «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» (г. Москва, ГНУ ГОСНИТИ, 13-15 декабря 2007 г.); Региональной научно-практ. конф «Современные проблемы химии и защиты окружающей среды» (г. Чебоксары, 2007 г.); Третьей научно-практ. конф. «Энергосбережение в городском хозяйстве» (г. Москва, 5 июня 2008 г.); Первом Междунар. форуме по нанотехнологиям RusNanoTech 2008 (г. Москва, 3-5 декабря 2008 г.); 7-й Междунар. научно-технич. конф. ГНУ ВИЭСХ (г. Москва, 18-19 мая 2010 г.); 9-й Междунар. научно-технич. конф. «Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка», (г. Минск, Беларусь 29-30 сентября 2010 г.); VI Междунар. конф. «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (г. Москва, 10-13 ноября 2015 г.); 12-й Междунар. научно-технич. конф. «Новые материалы и технологии: Порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка» (Минск, 25-27 мая 2016 г.); VI Всероссийской конф. по наноматериалам с элементами научной школы для молодежи (г. Москва, 22 -25 ноября 2016 г.); II, III, IV и VI Всероссийских научно-практич. конф. с междунар.

участием «Современные технологии композиционных материалов» (г. Уфа, 1821 октября 2016 г., 21-22 февраля 2018 г., 15 апреля 2019 г., 15 апреля 2021 г.); IX, X и XI Научно-практич. конф. с междунар. участием «Сверхкритические флюиды: фундаментальные основы, технологии, инновации» (Краснодарский край, г. Сочи, 9-14 октября 2017 г.; Ростов-на-Дону, 30 сентября - 06 октября 2019 г.; Новосибирск, 21 - 25 июня 2021 г.); XIII Международной научно-технической конференции «Трибология-машиностроению 2020» (г. Москва, 14 - 16 октября 2020 г.).

Публикации. Результаты исследований отражены в 66 научных публикациях, в том числе в 18 статьях, рекомендованных перечнем ВАК, материалах 22 конференций, представлены в 9 НИР за 2007- 2016 гг. 8 статей опубликованы в журналах, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus, опубликована 1 монография, получено 5 патентов на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 283 стр. машинописного текста, включает введение, 6 разделов, заключение, содержит 74 рисунка, 59 таблиц. Список литературы состоит из 196 наименований. Дополнительная информация приводится в 5 приложениях.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО

СЕРВИСА

1.1 Особенности технического сервиса АПК в современных условиях

В соответствии с Указом Президента России от 21 января 2020 г. № 20 утверждена Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации [1]. В условиях санкций, для обеспечения продовольственной безопасности, Доктрина определяет пороговые значения самообеспечения по многим видам продукции не менее 95 %. В Доктрине предусмотрены разработка и реализация программ технической и технологической модернизации, в том числе внедрение новой техники и технологий, обеспечивающих повышение производительности труда, энергоэффективность, ресурсосбережение и снижение потерь в сельском и рыбном хозяйстве. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, утвержденная Правительством Российской Федерации от 14 июля 2012 г. №717 с последующими изменениями до 2025 г., также акцентирует внимание на техническую и технологическую модернизацию, инновационное развитие. Актуальным является развитие всех звеньев АПК России в том числе в агроинженерной сфере, включая эксплуатацию МТП, капитальный и текущий ремонт машин и их техническое обслуживание, материально-техническое и информационное обеспечение сельхозтоваропроизводителей, анализ и планирование машиноиспользования и технического сервиса.

Следует отметить, что с начала 90-х годов значительно сократилась поставка отечественных тракторов и комбайнов сельскому хозяйству. Предприятия АПК в основном используют технику, возраст которой более 10 лет: тракторы 68 %, комбайны 57 % (рисунок 1.1) [2]. Резко увеличилась годовая нагрузка обработки пашни. В РФ в 2018 г. на 1000 га пашни приходилось 3 трактора, а на 1000 га посевов - 3 зерноуборочных комбайна. В Беларуси на 1000 га пашни приходится более 9 тракторов, в Казахстане - более 6; в Аргентине - 8, Канаде - 16, США -26, Китае - 28, Германии и Франции - по 65 тракторов [3]. Обновление МТП происходит медленными темпами. По данным итогового доклада о результатах деятельности минсельхоза России за 2020 год коэффициент обновления тракторов

составил 3,1% (в 2019 г. - 2,5%), зерноуборочных комбайнов 4,8% (в 2019 г. -3,8%) и кормоуборочных комбайнов 4,5% (в 2019 г. - 3,9%). На сегодня дефицит тракторов составляет более 100 тыс. ед., а средний возраст трактора превышает 20 лет (Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Дорохов А.С., Самсонов В.А. Приоритетные направления научно-технического развития отечественного тракторостроения // Техника и оборудование для села. 2021. №2 (284). С. 2 - 7). В результате изношенности МТП средний ресурс значительно уменьшился, а удельный вес затрат на ремонт тракторов в структуре себестоимости продукции возрос с 3-5 до 12-15 %. Перед началом сезонных полевых работ количество исправных тракторов сократилось с 85 до 74%, а с 92 до 77% - готовность техники к проведению сезонных сельскохозяйственных работ. Эсплуатируемые мобильные технологические машины в АПК более чем на 75-85% выработали свой ресурс. До 95% дизелей, использующихся в сельском хозяйстве, прошли неоднократно капитальный ремонт [4, 5]. В условиях дефицита МТП остро стоит проблема продления ресурса имеющейся техники.

1 - тракторы; комбайны: 2 - зерноуборочные; 3 - кормоуборочные; 4 - свеклоуборочные; 5 -опрыскиватели; разбрасыватели: 6 - минеральных удобрений; 7 - органических удобрений Рисунок 1.1 - Возрастной состав сельхозтехники в 2017 г., в % [2]

Основные сельскохозяйственные работы выполняются на отремонтированных машинах, скорость изнашивания деталей ресурсоопределяющих сопряжений которых значительно превышает скорость изнашивания новых [6, 7]. В результате низкого качества ремонта, допустимые и предельные значения износов деталей и зазоров в сопряжениях наступают значительно раньше нормативных сроков и послеремонтный ресурс агрегатов

оказывается низким (ресурс двигателей, отремонтированных в ЦРМ СХП, в 3 - 5 раз ниже нормативного). Затраты на поддержание техники в работоспособном состоянии составляют сегодня примерно 12-15% в себестоимости продукции. В зарубежной практике они не превышают 4-6% [2].

Следствием сложившегося положения являются и большие удельные энергозатраты в сельском хозяйстве Российской Федерации (РФ). РФ существенно отстает от развитых стран мировой экономики по уровню энергоемкости ВВП. Например, производство сельхозпродукции в 4,5 раза более энерго- и материалоемко, чем в США: на производство 1 т зерна расходуется 178, в США - 45 единиц условного топлива [8, 9]. Общие энергозатраты на 1 га сельхозугодий составляют соответственно 280 и 121 кг условного топлива. Для конкурентноспособности продукции сельского хозяйства необходимо уменьшить трудовые, материальные и энергетические затраты. Машина, выработавшая свой нормативный срок службы, как правило, в 1,2-1,3 раза расходует больше топлива, чем новая. В результате до двух раз возрастают затраты на поддержание техники в рабочем состоянии, увеличивается расход горюче-смазочных материалов. В условиях дефицита МТП остро стоит проблема продления ресурса техники.

В то же время восстановление ресурса агрегатов машин по традиционным технологиям трудозатратно, энергоемко, требует больших материальных затрат (запасные части и пр.). Поэтому применение этих технологий в современных трудных экономических условиях резко сократилось, и в дальнейшем будет находить все меньшее применение.

Помимо больших затрат на поддержание техники в работоспособном состоянии значительные материальные потери терпит народное хозяйство от повышенного трения в агрегатах машин. Потери средств в промышленности развитых стран в результате трения и сопутствующего ему износа достигают 45% национального дохода [10]. Низкий КПД многих машин определяется в основном большими потерями на трение.

В связи с этим разработка и совершенствование технологий ремонта и технического обслуживания техники, позволяющих уменьшить износ и трение

путем применения трибопрепаратов и в результате повысить послеремонтный ресурс сельскохозяйственных машин несомненно, является актуальной задачей. Острота этого вопроса связана еще и с тем, что поиск и создание новых конструкционных материалов в современных условиях требуют больших капитальных вложений, и процесс этот растягивается на пять-десять лет, что совершенно не отвечает динамике научно-технического развития и созданию техники нового поколения. В связи с этим распространяются новые технологии, которые снижают изнашивание и трение в трибосопряжениях и существенно продлевают ресурс машин и оборудования [11, 12].

Наличие в сельском хозяйстве огромного парка машин, работающих в контакте с почвой, агрессивными средами, обусловливает повышенные требования к их надежности, качеству технического обслуживания и ремонта [1314]. Потери металла в этих условиях в процессе эксплуатации (износ, коррозия) составляют десятки тысяч тонн и приходится затрачивать огромные материальные, энергетические и трудовые ресурсы на производство запасных частей, хотя в процессе эксплуатации большинство деталей выбраковывается при износах рабочих поверхностей, не превышающих 1-2% от массы деталей. Суммарный ущерб в результате коррозии металла достигает в промышленно развитых странах 4-5% национального дохода [15-17]. Повысить долговечность техники, уменьшить ущерб позволяет использование коррозионностойких материалов, среди которых наибольшей стойкостью обладают алюмооксидные.

Одним из прогрессивных и высокоэффективных методов восстановления поверхностных слоев деталей является газотермическое напыление (плазменное, газопламенное, детонационное) порошковых материалов. Метод позволяет реализовать в едином технологическом процессе одновременно восстановление геометрических размеров, и многократное увеличение срока службы деталей за счет упрочнения, выражающегося в повышении износостойкости рабочей поверхности, коррозионной стойкости [18]. Помимо решения задач восстановления деталей газотермическое напыление широко используется для нанесения защитных покрытий на металлические и неметаллические

поверхности. Это позволяет во многом решить проблему борьбы с коррозией черных металлов. Защита техники от коррозии является особенно актуальной в АПК, поскольку техника используется и часто хранится на открытом воздухе и метод газотермического напыления покрытий может решить задачу защиты оборудования от коррозии.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Федотов Анатолий Валентинович, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации (утверждена Указом Президента Российской Федерации 21 января 2020 года, №20). -М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2020. -23 с.

2. Игнатов В.И. Методология и технологические решения для проведения рециклинга машин и агрегатов в АПК: автореф. дис. ... докт. техн. наук: 05.02.13, 05.20.03 / Игнатов Владимир Ильич. - М., 2017. - 40 с.

3. Бурак П.И. Состояние и перспективы обновления парка сельскохозяйственной техники / П. И. Бурак, И. Г. Голубев, В. Ф. Федоренко, Н.П. Мишуров, В. Я. Гольтяпин. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2019. - 156 с.

4. Черноиванов В.И. Восстановление деталей машин (Состояние и

перспективы) / В.И. Черноиванов, И.Г. Голубев. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. -376 с.

5. Лачуга Ю.Ф. Стратегия машинно-технологической модернизации сельского хозяйства России на период до 2020 года / Ю.Ф. Лачуга и др. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. - 80 с.

6. Ольховацкий А.К. Агрегатный ремонт сокращает простои / А.К. Ольховацкий, Е.В. Солоницын, Л.А. Солодкина // Сельский механизатор. - 2005.-№9. - С. 9.

7. Денисов А.С. Изменение технического состояния двигателей в межремонтный период // Ж. Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1982. - № 9. - С. 47-49.

8. Государственный доклад о состоянии энергосбережения и повышении

энергетической эффективности в Российской Федерации. Министерство экономического развития Российской Федерации [Электронный ресурс] / М.: 2019. - 85 с. - Режим доступа: Сайт economy.gov.ru.

9. Балакай Г.Т. Энергосберегающие технологии получения высокоэнергетических, высокопитательных сбалансированных кормов на орошаемых землях юга России для высокопородного поголовья скота. Научный обзор / Г.Т. Балакай, С.А. Селицкий, О.В. Егорова. - Новочеркасск: ФГБНУ «РосНИИПМ», 2013. - 61с.

10. Доценко А.И. Основы триботехники / А.И. Доценко, И.А. Буяновский: Учебник. -М.: ИНФА -М, 2014. -336 с.

11. Федоренко В.Ф. Нанотехнологии и наноматериалы в агропромышленном комплексе: науч. издание / В.Ф. Федоренко, М.Н. Ерохин, В.И. Балабанов, Д.С. Буклагин, И.Г. Голубев, С.А. Ищенко. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2011. -312 с.

12. Дунаев А.В. Модернизация изношенной техники с применением трибопрепаратов / А.В. Дунаев, С.Н. Шарифуллин. - Казань: Казан. ун-т, 2013. -272 с.

13. Черноиванов В.И. Модернизация - основа повышения технического уровня эксплуатируемых машин и оборудования / В.И. Черноиванов, А.Э. Северный, М.А. Халфин и др. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2004. - 472 с.

14. Спицин И.Г. Справочник инженера по техническому сервису машин и оборудованию в АПК / И.Г. Спицын. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. -604 с.

15. Северный А.Э. Защита сельскохозяйственной техники от коррозии: Аналитический обзор / А.Э. Северный, Е.А. Пучин, А.И. Долгополов. - М.: АгроНИИТЭИИТО, 1990. - 52 с.

16. Люблинский Е. Я. Что нужно знать о коррозии / Е. Я. Люблинский. - Л.: Ленинздат, 1980. -192 с.

17. Трибус В.Я. Влияние коррозии на изнашивание деталей машин / В.Я. Трибус, А.Э. Северный // Механизация и электрофикация сельского хозяйства. -1985.-№12.-С. 5-9.

18. Черноиванов В.И. Восстановление деталей машин / В.И. Черноиванов. -М.: ГОСНИТИ, 1995. -278 с.

19. Беликов И.А. Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами: Дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03 / Беликов Игорь Александрович. -М., 2002 -176 с.

20. Мазалов Ю.А. Алюмооксидные керамические композиты / Ю.А. Мазалов, Л.В. Судник, А.В. Федотов, А.В. Берш // Материалы 12 -й

Международной научно-технической конференции (Минск, 25-27 мая 2016 г.) Новые материалы и технологии: Порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка, 2016. - С.100-103.

21. А.с. СССР N 1752481, МПК В 22 С 3/00. Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней / В.Н. Эктова, В.В. Эктов, В.А. Щенятский, А.В. Зуев. - Заявл. 11.03.1990; опубл. 07.08.1992.

22. Федоренко В.Ф. Инженерные нанотехнологии в АПК / В.Ф. Федоренко, Д.С. Буклагин, И.Г. Голубев, Л.А. Неменущая. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. -144 с.

23. Черноиванов В.И. Научные разработки по нанотехнологиям в интересах агропромышленного комплекса / В.И. Черноиванов, В.Ф. Федоренко // Нанотехника. -2008.-№34 (16).-С. 59-61.

24. Балабанов В.И. Безразборный сервис автомобиля / В.И. Балабанов, В. И. Беклемышев, А. Г. Гамидов, С. А. Ищенко, И. И. Махонин, К. В. Филиппов. - М.: Известия, 2007. -270 с.

25. Башкирцев Ю.В., Эффективность использования нанотехнологий в техническом сервисе / Ю.В. Башкирцев, И.Г. Голубев, М.И. Голубев. - М.: ФГБОУ «РИАМА», 2016. -47с.

26. Черноиванов В.И. Нанотехнологии - основа повышения качества обслуживания и ремонта машин. Применение нанотехнологий и наноматериалов в АПК: сб. докладов / В.И. Черноиванов. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2008. -96 с.

27. Балабанов В. И. Безразборное восстановление трущихся соединений автомобиля. Методы и средства / В. И. Балабанов. - М.: «Астрель», 2002. - 64 с.

28. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызностность): Учебник. - 4-е изд., перераб. и доп. / Д.Н. Гаркунов. - М.: Изд-во МСХА, 2001. - 616 с.

29. Мазалов Ю.А. Перспективы применения нанокристаллических оксидов и гидроксидов алюминия / А.В. Федотов, А.В. Берш, Л.В. Судник, А.В. Лисицын // Технология металлов. - 2008. - № 1.- С. 8-11.

30. Ряпич В.Г. Повышение эффективности использования тракторов в СХП "Красноармейское" Челябинской области / В.Г. Ряпич, А.К. Ольховацкий, Е.В. Солоницын // Журнал МТС. - 2005.- № 4. - С. 28-29.

31. Дроздов Ю.Н. Повышение антифрикционных и противоизносных свойств смазочных материалов путем введения композиций присадок различной природы и происхождения / Ю.Н. Дроздов, И.А. Буяновский, Ю.В. Гостев, Р.Н. Заславский, В.И. Новиков // Сборник докладов международного конгресса "Механика и трибология транспортных систем - 2003". В 2-х т. Т. 1. Ростов на Дону: РГУПС, 2003. - С. 173-176.

32. Хазов С.П. Безразборный ремонт оборудования, в том числе автотракторной техники, «добавками» к моторным, трансмиссионным и гидравлическим маслам / С.П. Хазов, В.Н. Дураджи, В.Г. Рыжов, А.В. Дунаев // МТС. - 2003.- № 3.- С. 55-61.

33. Шабанов А.Ю. Очерки современной автохимии. Мифы или реальность? / А.Ю. Шабанов. - С.-Пб.: Иван Федоров, 2004.- 216 с.

34. Зуев В.В. Конституция, свойства минералов и строение земли (энергетические аспекты) / В.В. Зуев. - С.-Пб.: Наука, 2005.- 402 с.

35. Дунаев А.В. Нетрадиционная триботехника для повышения ресурса автотракторной техники. Итоги 25-летнего развития. / А.В. Дунаев, Е.М Филиппова. -М.: ФНАЦ ВИМ, 2017. - 252 с.

36. Бурумкулов Ф.Х. Работоспособность и долговечность восстановленных деталей и сборочных единиц машин / Ф. Х. Бурумкулов, П. П. Лезин. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1993. -119 с.

37. Сенин А.П. Исследование работоспособности и разработка технологических рекомендаций по ремонту объемного гидропривода ГСТ-90 / А.П. Сенин, Ф.Х. Бурумкулов, П.А. Ионов, Д.А. Галин, А.М. Земсков // Труды ГОСНИТИ. - 2011. - Т. 107 (часть 1). - С. 78-86.

38. Стороженко П.А. Нанодисперсные порошки: методы получения и способы практического применения / П.А. Стороженко, Ш.Л. Гусейнов, С.И. Малашин // Российские нанотехнологии. - 2009.-Т. 4 (№1-2.). - С. 27-39.

39. ГОСТ 8136-85 Оксид алюминия активный. Технические условия. -М.: ИПК Издательство стандартов, 1986. - 8 с.

40. Сайт www.nanokorund.ru.

41. ГОСТ 30559-98 Глинозем неметаллургический. Технические условия. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2000. - 10 с.

42. ГОСТ 30558-98 Глинозем металлургический. Технические условия. -М.: ИПК Издательство стандартов, 1999. - 9 с.

43. Лямина Г. В. Получение нанопорошков оксида алюминия и циркония из растворов их солей методом распылительной сушки / Г.В. Лямина, А.Э. Илела, А.А. Качаев, Д. Амантай, П.В. Колосов, М.Ю. Чепрасова // Бутлеров. сообщ. -2013. -Т. 33 (№ 2). - С. 119-124.

44. Zaman Ali Can. Boehmite derived surface functionalized carbon nanotube-reinforced macroporous alumina ceramics / Ali Can Zaman, Cem B. Ustundag, Kaya Cengiz // J. Eur. Ceram. Soc. - 2010.- Vol. 30 (№ 12). - Р. 2525-2531.

45. Андриец С.П. Структура и свойства плазмохимических порошков оксида алюминия / С.П. Андриец, Н.В. Дедов, Э. М. Кутявин и др. // Изв. вузов. Цв. металлургия. - 2008. - № 3. - С. 64-70.

46. Mishra Sarika. Development of nano-alumina based ceramic components for high heat flux insulation applications under dynamic load / Sarika Mishra, Rati Ranjana, K. Balasubramanian // J. Alloys and Compounds. - 2012. - № 524. - Р. 83-86.

47. Болховских Д.А. Исследование составов металлогазовых смесей для получения нанодисперсного оксида алюминия / Д.А. Болховских, В.И. Малинин, Р.В. Бульбович // Вестн. ПНИПУ. Аэрокосм. техн. - 2012. -№ 33. - С. 109-123.

48. Meskin P.E. Ultrasonicallyassisted hydrothermal synthesis of nanocrystalline ZrO2, TiO2, NiFe2O4 and Ni0.5Zn0.5Fe204 powders / P.E. Meskin, V.K. Ivanov, A.E. Barantchikov, B.R. Churagulov, Y.D. Tretyakov // Ultrasonics-Sonochemistry. - 2006. - Vol. 13. - P. 47-53.

49. Muhammad Abdullah. Single step hydrothermal synthesis of 3D urchin like structures of AACH and aluminum oxide with thin nano-spikes / Abdullah Muhammad, Mehmood Mazhar, Ahmad Jamil. // Ceram. Int. - 2012. - Vol. 38 (№ 5). - Р. 3741-3745.

50. Taobo He. H2SÜ4-assisted hydrothermal preparation of y-AlOOH nanorods / He Taobo, Xiang Lan, Zhu Wancheng, Zhu Shenlin // Mater. Lett. - 2008. - Vol. 62 (№ 17 -18). - Р. 2939-2942.

51. Патент РФ № 2278077, МПК C01F 7/42, C01B 3/10. Способ получения гидроксидов или оксидов алюминия и водорода» / Ю.А. Мазалов, А.В. Берш, Ю.Л. Иванов. - Заявл. 11.07.2005; опубл. 20.06.2006. Бюл. № 17.

52. Мазалов Ю.А. Гидротермальный синтез нанокристаллического гидроксида алюминия и технологии его применения в различных областях / Ю.А. Мазалов, А.В. Федотов, А.В. Берш, Л.В. Судник // Сборник тезисов докладов научно-технологической секции. Международный форум по нанотехнологиям. «Роснано». М.: 3-5. 12. 2008, 2008. - Т.1. -С. 674-675.

53. Берш А.В. Алюмоводородная энергетика / А.В. Берш, А.З. Жук, Ю.А. Мазалов, А.Е. Шейндлин и др.; под ред. Шейндлина А.Е.- М.: ОИВТ РАН, 2007. -278 с.

54. Курмашев В.И. Моногидроокись алюминия - дисперсная фаза для нанокристаллических композиционных фольг / В.И. Курмашев, Ю.В. Тимошенков, В.Е. Обухов и др. // Современные технологии металлообработки: Сб. науч. труд. Междун. научн. -техн. конфер. Минск, ФТИ, 2005. -С. 11-16.

55. Судник Л.В. Роль наноструктурированных оксидных добавок в формировании структуры и свойств защитных покрытий / Л.В. Судник, Ю.А. Мазалов, А.В. Федотов, А.В. Берш // Технология металлов. -2009. -№1. - С. 32-37.

56. Патент России №2366676, МПК C09C 1/68, C09K 3/14. Композиционный ферроабразивный порошок и способ его изготовления / А.В. Берш, Л.В. Судник Ю.А. Мазалов, П.А. Витязь, Ю.Л. Иванов, С.И. Корманова. - Заявл. 05.07.2007; Опубл. 10.09.2009 Бюл. № 25.

57. Радько А.И. Особенности формирования слоев y-Al2O3 на поверхности пористой алюмосиликатной керамики / А.И. Радько, Т.А. Азарова, Г.В. Бондарева, С.М. Азаров // Порошковая металлургия. - 2005.- Вып. 28. -С. 276-282.

58. Yoshitoyo Nishio. Formation of featured nano-structure in thermal stable La-doped alumina composite catalyst / Nishio Yoshitoyo, Ozawa Masakuni // J. Alloys and Compounds. - 2009. - Vol.488 (№ 2).- Р. 546-549.

59. Volceanov Eniko. From conventional, to fast sintering of zirconia toughened alumina nanocomposites / Eniko Volceanov, Virgil Aldica Gheorghe, Adrian Volceanov, Dan Mihai Constantinescu, Stefania Motoc // Metallurgical Research Institute - ICEM SA, Bucharest. Ceram. Eng. and Sci. Proc. - 2009. - Vol. 30 (№. 2). -P. 91-102.

60. Парфенова Л.В. Базовая технология для производства материалов газоочистки (носителей, катализаторов, фильтров) / Л.В. Парфенова, Е.В. Молодожен / Тезисы докл. 3 Международной конференции. «Нефтегазэкспо СНГ». -Санкт-Петербург. - 2000. - С. 36-42.

61. Патент США №4886839 от 12. 12. 1989.

62. Патент Японии №247395 от 16. 02

63. Сайт http: //www. scarlet.spb/ru/gidroprokal17. Htm.

64. Заявка Японии №1275422 от 06. 11. 1989.

65. Сватовская Л.Б. Реакционные декоративные материалы нормального твердения / Л.Б. Сватовская, М.Н. Латутова, О.Ю. Макарова // ЖПХ. -1998 (№ 9). -С. 1565-1567.

66. Заявка Германии №0366825 от 09. 05.1990.

67. Пономаренко О. А. Цветные лаки на основе гидроокиси алюминия / О.А. Пономаренко // Тезисы докл. 4 сьезда фармацевтов УССР. Запорожье. 23-25 окт.-1984.- С. 111.

68. Индейкин Е.А. Гидратированные оксиды алюминия как активные наполнители композиционных материалов / Е.А. Индейкин // Доклад. 2 международная конференция химических покрытий. «Конгресс химических технологий» Санкт-Петербург. -2001. -С. 47-48.

69. Патент США №4581228 от 08. 04. 1986.

70. Патент США №4518397 от 21. 05. 1985.

71. Астахов М.В. Исследование некоторых механических характеристик композиционных материалов. / М.В. Астахов, Ю.А. Мазалов, Т.В. Тиганцев // Математическое моделирование сложных технических систем: Сборник статей. -М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2004. - С. 34-40.

72. Мазалов Ю.А. Научно-технические и технологические основы получения и применения нанокристаллических оксидов и гидроксидов алюминия / Ю.А. Мазалов, А.В. Берш, Л.В. Судник, А.В. Лисицын // Труды Международной научно-практической конференции. Нанотехнологии - производству. Россия. Моск. обл. г. Фрязино. 30 ноября-1 декабря. -2005. -С. 66-70.

73. Сорокина И.И. Перспективы применения полимерных композитных материалов с добавлением нанокристаллических порошков оксида алюминия в конструировании и ремонте сельскохозяйственной техники / И.И Сорокина, М. В. Астахов // Технология металлов. - 2012.-№ 12. - С. 18-20.

74. Патент России № 2500654, МПК С04В 38/02, С04В 38/10. Состав сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения и способ получения сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения / В.В. Строкова, Ю.А. Мазалов, А.Б. Бухало, Н.В. Павленко, В.В. Нелюбова, Е.В. Фомина. - Заявл. 05.05.2009; опубл. 10.12.2013. Бюлл. №34.

75. Витязь П.А. Функциональные материалы на основе гидроксида алюминия / П.А. Витязь, А.Ф. Ильющенко, Л.В. Судник, Ю.А. Мазалов, А.В. Берш. - Минск, Беларуская навука, 2010. - 184 с.

76. Дунаев А.В. Эффективность применения минеральных модификаторов при техническом сервисе в АПК / А.В. Дунаев, В.В. Ладиков, И.Ф. Пустовой, И.Г. Голубев. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2014. - 164 с.

77. Патент РФ № 2472848, МПК С10М 125/10, В82В 3/00, С10К 40/10. Композиция присадки к приработочному маслу для обкатки двигателя внутреннего сгорания и приработочное масло / В.И. Черноиванов, Н.Н. Сергеев, А.В. Дунаев, А.В. Федотов. - Заявл. 14.09.2011; опубл. 20.01.2013. Бюл. № 2.

78. Bin Xiao Hong, Li and oth. (ИНЮН-ХУА- СЮЗ) / Li Bin Xiao Hong and oth // J. appl. chem. - 1988. - Vol. 5 (№2). (кит.) - Р. 81-83.

79. Энгельбрехт В.Г. Исследование возможности получения расклинивающих агентов на основе оксидов алюминия, кремния, титана, магния: Отчет ВНИИАШ / В.Г. Энгельбрехт. - М.: ГАСНТИ, 1990. - 61 с.

80. Ульянова Т.М. Взаимодействие наноструктурного оксида алюминия с силикатной матрицей Al2O3-SiO2-MgO / Т.М. Ульянова, Н.П. Крутько, Ю.В. Матрунчик, О.Ю. Калмычкова // Наносист., наноматер., нанотехнол. - 2008. -Т. 6 (№ 2). - С. 605-611.

81. Huang, Lin. Jmproved mechanical behavior and plastic deformation capability of ultrafine grain alumina ceramics / Lin Huang, Yao Wenlong, Amiya K. Mukherjee, Julie M. Schoenung // J. Amer. Ceram. Soc. - 2012. - Vol.95 (№1). -P. 379-385.

82. Hao-Tung Lin. Mechanical properties of Al2O3-Cr2O3/Cr3C2 nanocomposite fabrication by spark plasma sintering / Lin Hao-Tung, Nayak Pramoda K., Liu Bo-Zon, Chen Wei Hsio, Huang Jow-Lay // J. Eur. Ceram. Soc. - 2012. - Vol.32 (№1). - Р. 7783.

83. Karagedov G.R. Preparation and sintering pure nanocrystalline a -alumina powder / G.R. Karagedov, A.L.J. Myz // Eur. Ceram. Soc. - 2012. -Vol.32 (№1). - P. 219-225.

84. Shon In-Jin. Properties and rapid consolidation of nanostructured AhO3-Al2SiO5 composities by high frequency induction heated sintering / In-Jin Shon, Ko Jn-Yong, Hang Hyun-Su, Hong Kyung-Tae, Dah Jung-Mann, Yoo Jin-Kook. // Ceram. Int. - 2011.-Vol. 37 (№7). - P. 2159-2164.

85. Патент России № 2394627, МПК B01D 39/06, B01D 39/18, B01J 20/28. Нетканый материал, включающий ультрамелкие или наноразмерные порошки / Ф.Теппер, Л.А. Каледин. - Заявл. 22.02.2007; опубл. 20.07.2010. Бюлл. №20.

86. Андриевский Р.А. Наноструктурные материалы / Р.А. Андриевский, А.В. Рагуля. - М.: Изд. центр «Академия», 2005. - 192 с.

87. Асхадуллин Р.Ш. Жидкометаллическая технология получения аэрогеля А12О3-Н2О. Свойства и перспективные области применения получаемого

материала / Р.Ш. Асхадуллин, П.Н. Мартынов, П.А. Юдинцев, И.С. Крина, И.С. Келина // Труды Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии-производству». -Моск. обл. г. Фрязино. 8-9 декабря 2004. - С. 131-138.

88. Мартынов П.Н. Аэрогель А1ООН: получение, свойства, применение / П.Н. Мартынов, Р.Ш. Асхадуллин, П.А. Юдинцев // Труды Международной научно -практической конференции «Нанотехнологии-производству». - Моск. обл. г. Фрязино. 2005.- С. 94-109.

89. Жабкина Т.Н. Фильтрующие материалы с бактерицидными и каталитическими свойствами / Т.Н. Жабкина, А.Н. Кречетникова, А.А. Ревина // Хранение и переработка сельхозсырья. -2005.-№5.- С. 9-11.

90. Петрунин В.Ф. Ультрадисперсные порошки «Ниша» наноматериалов и перспективная база технологий / В.Ф. Петрунин // Кн.: Нанотехнология-технология ХХ1 века. - М.: МГАУ. - 2004. -С. 5-6.

91. Митин В.С. Современная отечественная универсальная базовая установка для нанесения функциональных наноструктурированных пленочных покрытий высокоскоростным магнетронным распылением / В.С. Митин и др. - Просп. ВНИИНМ, 2006. -3 с.

92. Федотов А.В. Гетерогенные реакции окисления в суб и сверхкритической воде / А.В. Берш, А.А. Свитцов, А.В. Федотов // Тезисы докладов X Научно-практической конференции с международным участием «Сверхкритические флюиды: фундаментальные основы, технологии, инновации» 30 сентября - 06 октября 2019 г. г. Ростов-на-Дону. Дон-2019. - С. 625-627.

93. Щербаков В.К. Строение окисного слоя алюминиевых порошков / В.К. Щербаков, М.Д. Успенский, А.Б. Нерсесянц, Б.П. Назаров, М.М. Чернышев // Сб. Литье и обработка алюминия и его сплавов. - Ленинград. - 1979. - С. 105-112.

94. Нечитайлов А.П. Оценка толщины поверхности пленок алюминиевых порошков и пудр. / А.П. Нечитайлов, Н.А. Плахотникова, Т.А. Шитова // Сб. Литье и обработка алюминия. Труды ВАМИ. - Ленинград. - 1977.- вып.99.- С. 96100.

95. Жилинский В.В. Влияние фазового состава поверхностной оксидной пленки на взаимодействие порошков алюминия с водой / В.В. Жилинский, В.К. Щербаков, А.К. Локенбах, Р.Ю. Абеле // Совершенствование процессов литья и обработки алюминия и производства кремния: Сб. науч. трудов. - Л.: ВАМИ. -1985. - С. 45-49.

96. Жилинский В.В. Взаимодействие ультрадисперсного алюминия с водой / В.В. Жилинский, А.К. Локенбах // Изв. АН Латв. ССР. Сер. Химия. - 1988. - № 5.

- С. 622-623.

97. Журавлев В.А. Индукционный период на начальных стадиях окисления алюминия в воде / В.А. Журавлев, А.П. Захаров // ДАН СССР. - 1980. - т. 254 (№ 5).- С. 1155-1158.

98. Берш А.В. Исследование процессов генерации пароводородной смеси в реакторе гидротермального окисления алюминия / А.В. Берш, А.В. Лисицын, А.И. Сороковиков, М.С. Власкин, Ю.А. Мазалов, Е.И. Школьников // Теплофизика высоких температур. - 2010. - том 48 (№6). - С. 908-915

99. Гамбург Д.Ю. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение / Д.Ю. Гамбург, В.П. Семенов, Н.Ф. Дубовкин, Л.Н. Смирнова. Справочник. - М.: Химия, 1989. - 672 с.

100. Бабичев Н.А. Физические величины. Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. -1232 с.

101. Федотов А.В. Особенности гидротермального синтеза наноструктурного бемита / А.В. Федотов // Сверхкритические флюиды (СКФ): фундаментальные основы, технологии, инновации: Сборник тезисов докладов XI Научно-практической конференции с международным участием (21-25 июня 2021г., г. Новосибирск). - Новосибирск: ИК СО РАН. - С. 349-352.

102. Власкин М.С. Реактор гидротермального окисления алюминия непрерывного действия и энергетическая установка на его основе: автореф. дис. ...канд. техн. наук: 05.14.01 / Власкин Михаил Сергеевич. - М.: ОИВТ РАН, 2009.

- 26 с.

103. Александров А.А. Таблицы стандартных справочных данных ГСССД 187-99. Вода. Удельный объем и энтальпия при температурах 0,..1000 С и давлениях 0,001..Л000 Мпа / А.А. Александров, Б.А. Григорьев.-М.: Всеросс. научн. — иссл. центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ Госстандарта РФ, 1999.- 39 с.

104. Кингери У.Д. Введение в керамику / У.Д. Кингери. пер. с англ.; под ред. П.П. Будникова и Д.Н. Полубояринова. - М.: Стройиздат, 1964. - 534 с.

105. Шефер К.И. Особенности реальной структуры псевдобемитов: нарушения структуры и упаковки слоев, связанные с кристаллизационной водой / К.И. Шефер, С.В. Черепанова, Э.М. Мороз, Е.Ю. Герасимов, С.В. Цыбуля // Журнал структурной химии. - 2010. - Том 51 (№ 1). - С. 137 - 147.

106. Михайлов В.И. Получение и физико-химические свойства материалов на основе нанодисперсных оксидов алюминия и железа (111): дисс. ...канд. хим. наук: 02.00.04 / Михайлов Василий Игоревич. - Санкт-Петербург, 2016. - 129 с.

107. Bersh A.V. Nanostructured Disaggregated Aluminum Hydroxide and Oxide Powders / A.V. Bersh, D.Yu. Mazalov, R.Yu. Solov'ev, L.V. Sudnik, A.V. Fedotov // Refractories and Industrial Ceramics. - 2016. - Volume 57. - Р.364 - 368.

108. Ольховацкий А.К. Повышение ресурса тракторов применением восстановительных, антифрикционных и противоизносных добавок. Информационный листок Челябинского ЦНТИ № 83-004-06. - Челябинск: ЦНТИ, 2006. - 2 с.

119. Костецкий Б.И. Механо -химические процессы при граничной смазке / Б.И. Костецкий, М.Э. Натансон, Л.И. Баршадский. - М.: Наука, 1972. - 170 с.

110. Исследование фазообразования в системах Fe2O3-H2O и Fe2O3-Al2O3-H2O [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.allbest.ru.

111. Торопов Н.А. Диаграммы состояния силикатных систем. Выпуск первый. Двойные системы: справочник / Н.А. Торопов, В.П. Борзаковский, В.В. Лапин, Н.Н. Курцева. - М.-Л.: Наука, 1965. - 546 c.

112. Патент РФ №2721906, МПК B01J 37/08, B01J 21/04, B28B 3/20. Способ приготовления катализатора для дегидратации метилфенилкарбинола / Р.В.

Дзержинский, В.Р. Дзержинский, А.В. Федотов, В.И. Ванчурин. - Заявл. 03.09.2018; опубл. 25.05.2020. Бюл. № 15. 2020 г.

113. Грег С. Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость. / С. Грег, К. Синг. - 2-е изд. -М.: МИР, 1984. - 324 с.

114. Barrett E. P. The determination of pore volume and area distributions in porous substances. I. Computations from nitrogen isotherms / E. P. Barrett et al // J. Am. Chem. Soc. - 1951. - Vol. 73. - P. 373 - 380.

115. ГОСТ Р 55416-2013/IS0/TS 80004-1:2010. Нанотехнологии. Часть 1. Основные термины и определения. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2014. - 11 с.

116. Лиопо В.А. Рентгеновская дифрактометрия. Учебное пособие / В.А. Лиопо, В.В. Война. - Гродно: ГрГу, 2003. - 172 с.

117. Patterson A.L. Formula for X-Ray Particle Size Determination / A.L. Patterson // The Scherrer Physical Review. - 1939.-Vol. 56. (10).- P. 978.

118. Мюллер П. Таблица по математической статистике / П. Мюллер, П. Нойман, Р. Шторм. Пер. с нем. и предисл. В.М. Ивановой. - М.: Финансы и статистика, 1982. - 278 с.

119. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З. Румшинский. - М.: Наука, 1971. - 192 с.

120. Крехно Р.В. Получение дезагрегированных водных суспензий нанопорошка оксида алюминия / Р.В. Крехно, Т.А. Щипанова, А.П. Сафронов // Проблемы теоретической и экспериментальной химии. Тезисы докладов 22 Российской молодежной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения А.А. Тагер. (Екатеринбург, 24-28 апр., 2012 г.), 2012. - С. 35 - 36.

121. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика / М.А. Промтов. - М.: Машиностроение, 2001. - 260 с.

122. Федотов А.В. Методы дезагрегации наноструктурных порошков /А.В. Федотов // Технический сервис машин. - 2019. -№4 (137).- С. 144 - 151.

123. Федотов А.В. Технологии дезагрегирования наноструктурных порошков гидроксида и оксидов алюминия / А.В. Федотов, А.В. Берш, А.В. Беляков, В.С. Григорьев // Материалы III Всероссийской научно-практической молодежной

конференции с международным участием «Современные технологии композиционных материалов» (г. Уфа, РИЦ БашГУ, 21-22 февраля 2018 г.). - С. 232 - 238.

124. Патент РФ №2626624, МПК B02C 19/18. Способ измельчения бемита / Ю.А. Мазалов, А.В. Федотов, Л.В. Судник, Р.Ю. Соловьев, А.В. Берш, А.И. Феоктистов, В.И. Ванчурин. - Заявл. 18.01.2016; опубл. 31.07.2017. Бюл. № 22.

125. Колмогоров А.Н. О логарифмически нормальном законе распределения размеров частиц при дроблении / А.Н. Колмогоров // ДАН СССР. - 1941. - Т. 31. -С. 99 - 101.

126. Берш А.В. Наноструктурные дезагрегированные порошки гидроксида и оксидов алюминия / А.В. Берш, Д.Ю. Мазалов, Р.Ю. Соловьев, Л.В. Судник, А.В. Федотов. // Новые огнеупоры. - 2016. - № 7. - С. 37 - 42.

127. Положение о технологических регламентах производства продукции на предприятиях химического комплекса. Утверждено Заместителем Министра Экономики Российской Федерации Н.Г. Шамраевым 6 мая 2000 г., [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://files.stroymf.ru/data1/9/9181.

128. Егорова С.Р. Особенности формирования и распределения фаз при дегидратации крупных флокул гиббсита / С.Р. Егорова, А.А. Ламберов // Журнал общей химии. - 2014. - Т.84.- С. 4 - 12.

129. Мазалов Ю.А. Исследование триботехнических свойств наноструктурного бемита / Ю.А. Мазалов, Р.Ю. Соловьев, Н.Н. Сергеев, А.В. Федотов, А.В. Дунаев, П.А. Витязь, Л.В. Судник // Трение и износ. -2015. -т. 36 (№ 6).-С. 627 - 633.

130. Mazalov Ju. A. Investigating the tribological properties of nanostructured boehmite / Ju. A. Mazalov, R.Y. Solovyev, N.N. Sergeev, A.V. Fedotov, A.V. Dunaev, P.A. Vityas, L.V. Sudnik // Journal of Friction and Wear.- 2015. - Vol. 36 (No. 6). - Р. 481 - 486.

131. Крагельский И.В. Узлы трения машин / И.В. Крагельский, Н.М. Михин. - М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

132. Патент РФ №2711593, МПК B82B 3/00, C10M 125/10, C10M 125/26, C10M 125/30, C10M 129/26, C10N 40/10. Композиция добавки к приработочному маслу для обкатки редукторов и приработочное масло / А.А. Гвоздев, Т.А. Комарова, А.В. Баранов, И.А. Пехальский, А.В. Федотов, А.В. Дунаев. - Заявка №2019137109 от 19.11.2019; опубл. 17.01.2020. Бюл. № 2.

133. Федотов А.В. Опыт обкатки тракторного дизеля и редуктора буровой установки с порошком наноструктурного бемита /А.В. Федотов, А.А. Гвоздев, А.В. Дунаев, Н.Н. Сергеев, О.В. Бармина // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 2021. - № 3.- С. 96 - 102.

134. Fedotov A.V. Experience of Breaking in a Tractor Diesel and Drilling Rig Gearbox Using Nanostructured Boehmite Powder / A.V. Fedotov, A.A. Gvozdev, A.V. Dunaev, N.N. Sergeev, and O.V. Barmina // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. - 2021. -Vol. 50 (No 3). - Р. 262 - 267.

135. РД 50-662-88. Методические указания. Методы экспериментальной оценки фрикционной совместимости материалов трущихся сопряжений. -М.: Издательство Стандарты, 1998. - 29 с.

136. Чичинадзе А.В. Основы трибологии (трение, износ, смазка): Учебник для технических вузов / А.В. Чичинадзе, Э.Д. Браун, Н.А. Буше и др.- 2-е изд. перераб. и доп.; под общ. ред. А.В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 2001. - 206 с.

137. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Монография / Б.И. Костецкий - Киев: Техника, 1976. - 296 с.

138. Лялякин В.П. Повышение ресурса дизельных двигателей, отремонтированных в ЦРМ сельхозпредприятий / В.П. Лялякин, А.К. Ольховатский // «МТС». - 2007. - № 1.-С. 35 - 42.

139. Гвоздев А.А. Износостойкие триботехнические покрытия / А.А. Гвоздев, А.В. Дунаев, Ю.А. Мазалов, А.К. Ольховацкий, А.В. Федотов // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка: Материалы докладов 9-й международной научно-технической

конференции, Минск, Беларусь 29-30 сентября 2010 г.- Минск: Институт порошковой металлургии ГНПО ПМ, 2010. -С. 184 - 185.

140. Буклет ЗАО НПО «Руспромремонт». Санкт-Петербург, 2000.

141. Погодаев Л.Н., Повышение надежности трибосопряжений / Л.Н. Погодаев, В.Н. Кузьмин, П.П. Дудко. - С.- Пб., 2001.- 57 с.

142. Буклет НТЦ «Конверс-Ресурс» Международного Фонда Конверсии. - М.,

2003.

143. Щеглов Е.В. Совершенствование технологии обслуживания втулочно-роликовых цепей зерноуборочных комбайнов: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05. 20. 03 / Щеглов Евгений Владимирович. - М., 2008. - 18 с.

144. Берш А.В. Влияние добавки нанокристаллического бемита на свойства антипригарного покрытия /А.В. Берш, Ю.А. Мазалов, Л.В., Судник, А.В. Федотов // Технология металлов. -2010.- №12.-С. 22 - 26.

145. Патент РФ №2443502, МПК В22С3/00. Противопригарная краска для литейных форм и стержней / В.И. Черноиванов, П.А. Витязь, Л.В. Судник, Ю.А. Мазалов, А.В. Федотов, А.В. Берш, А.Ф. Ильющенко, Д.М. Кукуй, Ю.А. Николайчик. - Заявл. 31.08.2010; опубл. 27.02.2012. Бюл. № 6.

146. ГОСТ 8420-74. Материалы лакокрасочные Методы определения условной вязкости. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 6 с.

147. ГОСТ 9070-75. Вискозиметры для определения условной вязкости лакокрасочных материалов. - М.: Издательство стандартов, 1994. - 11с.

148. ГОСТ 10772-78. Покрытия литейные противопригарные водные. - М.: Издательство стандартов, 1993. - 13 с.

149. Берш А.В. Влияние добавки нанокристаллического бемита на свойства антипригарного покрытия /А.В. Берш, Ю.А. Мазалов, Л.В. Судник, А.В. Федотов // Технология металлов. -2010.- №12.-С. 22 - 26.

150. Кукуй ДМ. Применение наноматериалов для синтеза высокотемпературной фазы в противопригарных покрытиях / Д.М. Кукуй, Ю.А. Николайчик // БНТУ. Литье и металлургия. - 2014. - 2 (75).- С. 5 - 8.

151. ГОСТ 2999-75 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу. - М.: Издательство стандартов, 1987. - 31 с.

152. Niihara K. Evalution of Kc brittle solids by the indentation method with low crack-to in ratios / K. Niihara, M. Marchall, D.P.H. Hasselmann // J. Mater. Sci. Lett. -1982. - Vol. 1 (No. 1). - Р. 13 - 16.

153. Гогоци Г. А. Испытания керамики на трещиностойкость: EF метод / Г. А. Гогоци // Неорган. матер. - 2006.-№ 5. - С. 628 - 633.

154. ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2006. - 10 с.

155. Андрианов Н.Т. Практикум по технологии керамики: Учеб. пособие для вузов / Н.Т. Андрианов, А.В. Беляков, А.С. Власов и др.; под ред. проф. И.Я. Гузмана. - М.: ООО РИФ «Стройиздат», 2005. - 336 с.

156. Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакции / Г.Д. Чукин. - М.: ООО "Принт", 2010.

- 288 с.

157. Bersh A.V. Formation and Sintering of Boehmite and Aluminum Oxide Nanopowders /A.V. Bersh, A.V. Belyakov, D.Yu. Mazalov, S.A. Solov'ev, L.V. Sudnik, A.V. Fedotov // Refractories and Industrial Ceramics. -2017. -Vol. 57. - Р. 609

- 613.

158. Янагида Х. Тонкая техническая керамика. Под ред. Янагида Х. / Х. Янагида. - Япония, 1982: пер. с японск. -М.: Металлургия, 1986. - 279 с.

159. Болтачев Г.Ш. Особенности одноосного квазистатического компактирования оксидных нанопорошков. / Г.Ш. Болтачев, Н.Б. Волков, А.С. Кайгородов, В.П. Лознухо // Российские нанотехнологии. - 2011.-Т. 6 (№9-10). - С. 125 - 130.

160. Андриевский Р.А. Состояние разработок и перспективы в области наноструктурных материалов / Р.А. Андриевский // Порошковая металлургия (Минск). -1999.-№22.- С. 119 - 126.

161. Рагуля A. В. Консолидированные нанострyктyрные материалы / AB. Рагyля, В.В. Скороход. - Киев: Шук. Думка, 2007. - 374 с.

162. Nagaoka T. Extrusion of alumina ceramics with hydraulic alumina without organic additives / T. Nagaoka, K. Sato, Y. Hotta, T. Tsugoshi and K. Watari // J. Ceram. Soc. Japan.- 2007.-V.115.-P. 191 - 194.

163. Берш A. В. Корундовая керамика, полученная из наночастиц гидроксида и оксида алюминия различными методами формования / AB. Берш, A3. Беляков, Д.Ю. Mазалов, C.A. Соловьев, Л.В. Судник, AB. Федотов // VI Всероссийская конференция по наноматериалам с элементами научной школы для молодежи. -Mосква. 22-25 ноября 201б г. Сборник материалов. - M.: ИMЕТ РAH. - 2016. - С. 69 - 70.

164. Берш AB. Корундовая композиционная керамика, полученная с применением наночастиц бемита / AB. Берш, AB. Беляков, Д.Ю. Mазалов, C.A. Соловьев, AB. Федотов. // Швые огнеупоры. -2016. - №10.- С. 52 - 57.

165. Берш AB. Формование и спекание нанопорошков бемита и оксида алюминия / AB. Берш, AB. Беляков, Д.Ю. Mазалов, C.A. Соловьев, Л.В. Судник, AB. Федотов. // Швые огнеупоры. - 2016. - №12.- С. 4б - 51.

166. Попильский Р.Я. Прессование порошковых керамических масс / Р.Я. Попильский, Ю.Е. Пивинский. - M.: Mеталлyргия, 1983. - 17б с.

167. Бальшин M^. Порошковая металлургия / M^. Бальшин. - M.: Mашгиз, 1948. -28б с.

168. Беляков AB. Причины аномального роста кристаллов при спекании керамики после начала образования закрытых пор / AB. Беляков // Стекло и керамика. - 2007.- № 1. - С. 16 - 20.

169. Gleiter H. Nanostuctured Materials: Basic concept sand microstrncture / H.Gleiter // Acta Mater. - 2000. -Vol. 48 ^о. l) - Р.1 - 29.

170. Рагуля A. В. Консолидированные наноструктурные материалы / AB. Рагуля, В.В. Скороход. -Киев: Шук. Думка, 2007. - 374 с.

171. Патент республики Беларусь 13б1320, заявка 20081509 от 2008.11.27.

172. Hedvall J.A. Einfuhrung in die Festkorperchemie / J.A. Hedvall.-Braunschweig: Fr. Vieweg und Sohn.- 1952. - 374 р.

173. Belyakov A.V. Synergetic and Quasichemical Approaches in Ceramic Technology (A Review) // Glass and Ceramics. - 2003. - V. 60. (№ 9 -10). - P. 274 -279.

174. Судник Л.В. Прочностные свойства армированной керамики / Л.В. Судник, Г.Э. Муминова, И.В. Елховенко // Порошковая металлургия. -Минск: Вышэйш. шк. -1991. - Вып.15. - С. 55 - 58.

175. Гнесин Г.Г. Карбидокремниевые материалы / Г.Г. Гнесин. - М.: Металлургия, 1977. - 216 с.

176. Rozita Y. An investigation of commercial gamma- Al2O3 nanoparticles / Y. Rozita, R. Brydson, A. Scott // Jornal of Physics: Conference Series 241. - 2010. - P. 1 -5.

177. Рыжонков Д.И. Наноматериалы / Д.И. Рыжонков, В.В. Левина, Э.Л. Дзидзигури. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008. - 368с.

178. Гусаров В.В. Фазообразование в кремнийкислородной наноразмерной пленке на поверхности оксида алюминия / В.В. Гусаров и др. // Письма ЖТФ. -1998.- Т. 24(№ 1).- С. 7 - 8.

179. Мазалов Ю.А. Оценка эффективности применения нанокристаллического бемита в керамических изделиях / Ю.А. Мазалов, Е.С. Лукин, А.В. Федотов, Н.А. Попова, Л.В. Судник // Труды международной научно-практической конференции. Нанотехнологии - производству 2008. - М.: ЗАО «Концерн Наноиндустрия». - 2008. - С. 142 - 146.

180. Берш А.В. Применение нанокристаллического бемита в керамических материалах / А.В. Берш, Е.С. Лукин, Ю.А. Мазалов, Н.А. Попова, Л.В. Судник, А.В. Федотов // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка: Материалы докладов 9-й международной научно-технической конференции, Минск, Беларусь 29-30 сентября 2010 г.-Минск, Институт порошковой металлургии ГНПО ПМ. - 2010. -С. 136 - 137.

181. Берш А.В. Применение нанокристаллического гидроксида алюминия для абразивной обработки / А.В. Берш, М.В. Константиновская, Д.Ю. Мазалов, Л.В. Судник, А.В. Федотов // VI Всероссийская конференция по наноматериалам с элементами научной школы для молодежи. Москва. 22-25 ноября 2016 г. Сборник материалов. - М.: ИМЕТ РАН. - 2016. -С. 429 - 431.

182. Берш А.В. Модифицирование свойств полимерных материалов при введении наноструктурного бемита / А.В. Берш, Д.Ю. Мазалов, Л.В. Судник, А.В. Федотов // Сборник тезисов. VI Бакеевская всероссийская с международным участием школа-конференция для молодых ученых «Макромолекулярные нанообъекты и полимерные нанокомпозиты» Москва. 09-14 октября 2016. - С. 144.

183. Школьников Е.И. Новые аспекты алюмоводородной энергетики / Е.И. Школьников. ОИВТ РАН. - 46 с. www.jiht.ru.

184. 2011-2015 Deep Research Report on Global and China High-Purity Alumina Industry, 2011. - 116 с.

185. Качканьян Р.А. Пути снижения потерь на трение в кривошипно-шатунном механизме поршневых ДВС / Р.А. Качканьян, К.С. Кульмагамбетов // Молодой ученый. - 2016. - №10. - С. 231 - 234.

186. Загайко С.А. Механические потери в двигателе внутреннего сгорания: автореф. дис. ...канд. техн. наук: 05.04.02. / Загайко Сергей Александрович. - Уфа. - 23 с.

187. Конкин Ю.А. Экономика технического сервиса на предприятиях АПК / Конкин Ю.А., Бисултанов К.З., Конкин М.Ю. и др.; под ред. Ю.А. Конкина. - М.: Колос, 2005. -368 с.

188. Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники /В.М. Михлин. - М.: Колос, 1984. - 335 с.

189. Разработка ресурсосберегающих технологий с применением наноматериалов в агропромышленной сфере (итоговый научно-технический отчет) Государственный контракт № 1892/13 от 04 декабря 2008 года 5-й этап: отчет о НИР Г.р. №0120. 0 810193. - М.: ГНУ ГОСНИТИ, 2009. - 245 с.

190. Методические указания по определению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на предприятиях и в организациях системы «Союзсельхозтехника». ЦНИИТЭИ. -М.: 1978. - 91 с.

191. Методика экономической оценки технологий и машин в сельском хозяйстве. ВНИИ экономики сельского хозяйства. Россельхозакадемия. - М.: 1997. - 146 с.

192. Храмцов Н.В. Обкатка и испытание автотракторных двигателей / Н.В. Храмцов, А.Е. Королев, В.С. Малаев. - М.: Агропромиздат, 1991. - 125 с.

193. Нигаматов М.Х. Ускоренная обкатка двигателей после ремонта / М.Х. Нигаматов. - М.: Колос, 1983. - 79 с.

194. Сборник нормативных материалов на работы, выполняемые машинно-технологическими станциями (МТС). - М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2001. -190 с.

195. Чеботарев М. И. Обоснование ресурсного обеспечения предприятий технического сервиса АПК: учеб. пособие / М. И. Чеботарев, С. А. Дмитриев, М. Р. Кадыров. - Краснодар: КубГАУ, 2017. - 97 с.

196. Халфин М.А. Качество и надежность новой и отремонтированной сельскохозяйственной техники / М.А. Халфин // - МТС. - 1998. - №5. - С. 37 - 41.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО НАУЧНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка"

(ФГБНУ ГОСНИТИ)

УТВЕРЖДАЮ

ггор ФГБНУ ГОСНИТИ

й&щ ' С.А. Соловьев

-лз х ™ и

N12д а _ . _____

1аук, проф.

^ 2016 г.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ

получения наноструктурного оксигидроксида алюминия

Руководитель проекта, и. о. Руководителя ИЦ ЭЭТ, канд. техн. наук

А.В. Федотов

Ст. научный сотрудник ИЦ ЭЭТ

А.В. Берш

Срок действия регламента до «02» июня 2021 г. Москва 2016

СОДЕРЖАНИЕ

1 Назначение и общая характеристика производства............................187

2 Характеристика производимой продукции.......................................188

3 Характеристика исходного сырья, материалов,

полупродуктов и энергоресурсов......................................................190

4 Описание технологического процесса и схемы.................................. 191

5 Материальный баланс.................................................................198

6 Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов.... 199

7 Нормы образования отходов производства.......................................200

8 Контроль производства и управление технологическим процессом.........201

9 Возможные неполадки в работе и способы их ликвидации................... 206

10 Охрана окружающей среды.........................................................207

11 Безопасная эксплуатация производства..........................................208

12 Перечень обязательных инструкций...............................................210

13 Техническая документация производства........................................211

14 Лист регистрации изменений.......................................................213

1 Назначение и общая характеристика производства

Технологический регламент предназначен для синтеза наноструктурных порошков оксигидроксидов и оксидов алюминия, которые используются для получения трибопрепаратов, приработочных составов, противопригарных и коррозионностойких покрытий, алюмооксидных ударопрочных композитов, активного оксида алюминия для очистки сточных вод и для получения различных композиций с неметаллическими, металлическими и полимерными материалами.

Основное технологическое оборудование - экспериментальный стенд. Основные технические характеристики экспериментального стенда следующие:

- производительность по водороду - до 5 нм3/ч;

- производительность по бемиту - до 8 кг/ч;

- тепловая мощность, не менее 9 кВт.

Производство бемита и водорода проводится в несколько стадий:

- приготовление водоалюминиевой суспензии с использованием в качестве исходного компонента мелкодисперсного алюминия;

- проведение реакции окисления алюминия в технологическом реакторе:

- охлаждение и осушка получаемого водорода;

- накопление водорода в газовой фазе в баллонах с целью его аккумулирования и хранения;

- накопление, сушка, измельчение, термообработка и транспортировка бемита для последующего использования.

Технология получения бемита и водорода заключается в том, что из мелкодисперсного порошкообразного алюминия готовят суспензию алюминия в воде при соотношении А1/Н2О=1:7,5-1:8 масс., которую периодически подают в реактор, где ее распыляют при диаметре капель не более 100 мкм в насыщенный водяной пар и воду при температуре 300-350°С и давлении 15-17 МПа. Процесс проходит по реакции (А.1).

А1+2Н20 ^ А100Н+1,5Н2+ О (А.1)

Образующаяся пароводородная смесь из верхней части реактора подается в теплообменник - конденсатор, в котором происходит конденсация пара, а водород

через систему осушки поступает потребителю. Бемит выводится из нижней части реактора в сборник. Из сборника бемит направляется либо в аппарат сушки, либо в роторно-пульсационный аппарат (РПА) для измельчения, либо в виде водной суспензии потребителю. Часть тепловой энергии реакции идет на поддержание теплового режима процесса, а часть утилизируется в теплообменном аппарате.

2 Характеристика производимой продукции

2.1 Бемит - оксигидроксид алюминия (А100Н), наноструктурный порошок белого цвета, основные физико-химические характеристики которого представлены в таблице А.1.

Таблица А.1 - Основные физико-химические характеристики бемита

№п/п Наименование показателя Норма

1 Внешний вид Высокодисперсный порошок белого цвета

2 Структура кристалла Бемит

3 Размер кристаллитов, А, не более 1000

Массовая доля примесей (на прокаленное

вещество), масс. %, не более:

4 диоксид кремния (8102), 0,001

оксид железа (Бе20з), 0,01

оксид натрия (№20) 0,001

5 Истинная плотность, г/см3, не более 3,06

6 Удельная поверхность, м2/г 10...100

Дисперсный состав частиц по фракциям, масс. %:

7 1^5 мкм 40

5^10 мкм 45

10^20 мкм 15

8 Удельная электрическая проводимость водного

экстракта, мкСм/см, не более 200

9 Показатель рН водной суспензии, не более 9,0

Тара - полиэтиленовые мешки или любая другая герметичная тара,

обеспечивающая сохранность продукции при хранении и транспортировании. 2.2 Водород (таблица А.2)

Таблица А.2 - Основные характеристики водорода

Наименование показателей Норма

Объемная доля водорода в пересчете на сухой газ, %, не менее 95,0

Концентрация водяных паров при 1=20°С и Р=101,3 кПа, г/мЗ, не более в баллонах под давлением 1,0

Молекулярная масса 2,016

Тара - баллоны стандартные, У=40 л.

2.3 Основные области применения производимой продукции

Получаемый оксигидроксид алюминия (бемит) используется во многих отраслях промышленности:

- для получения трибопрепаратов и обкаточных составов,

- в качестве компонента противопригарных и коррозионностойких покрытий,

- ударопрочных пористых и плотных алюмооксидных композитов,

- активного оксида алюминия для очистки сточных вод, катализаторного производства,

- в качестве компонента различных композиций с неметаллическими, металлическими и полимерными материалами,

- получения чистого оксида алюминия для выращивания монокристаллов.

Получаемый на установке водород может использоваться для обеспечения

технологических нужд химических производств, нефтеперерабатывающей промышленности, металлургии, пищевой промышленности; энергетических установок (водородные двигатели внутреннего сгорания, газотурбинные и реактивные двигатели, тепло- и газогенераторы) и для децентрализованного энергоснабжения на основе водородных топливных элементов.

2.4 Сведения о регистрации информационных карт бемита и водорода как потенциально опасных химических и биологических веществ (карт ПОХВ) отсутствуют.

2.5 Сведения о регистрации паспортов безопасности (ПБ) бемита и водорода отсутствуют.

3 Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и

энергоресурсов

Основные характеристики исходного сырья и вспомогательных материалов приведены в таблице А.3.

Таблица А.3 - Характеристика сырья, материалов и энергоресурсов

Наименование сырья, материалов, полупродуктов Государственный или отраслевой стандарт, СТП, ТУ, регламент или методика на подготовку сырья Показатели по стандарту, обязательные для проверки Тара, вид, объем

1 2 3 4

Порошок алюминиевый АСД-4, АСД-6 ПАД-4 , ПАД-6 ТУ 48-5-226-87 с изм. 1-3 Однородный порошок серого цвета без видимых визуально посторонних включений, наличие сертификата качества Стальные герметичные барабаны объемом 50-200 литров

Вода деионизованная ОСТ 11-029.003-80 Удельное сопротивление, не более 1 мкСм/см По трубопроводу

Вода техническая ГОСТ 23732-79 - По трубопроводу

Азот газообразный ГОСТ 9293-74 Точка росы не выше минус 40°С По трубопроводу

Воздух высокого давления - Влажность, 30-50 % По трубопроводу

Продолжение таблицы А.3

Внешнее электроснабжение ГОСТ 23274 380/220 в; 50 Гц От имеющихся сетей корпуса

4 Описание технологического процесса и схемы

Процесс получения бемита и водорода приведен на рисунке А.1.

Рисунок А.1 - Схема процесса получения бемита и водорода на экспериментальном стенде

Процесс получения бемита и водорода состоит из следующих стадий:

- заправка компонентами рабочих емкостей,

- предварительный разогрев реактора,

- синтез бемита и водорода,

- сушка бемита в специальном аппарате,

- дезагрегация бемита в РПА.

Источником воды для приготовления водной суспензии порошка алюминия является деионизованная вода, которая поступает из водоподготовительного устройства (ВПУ) цеха. В процессе работы установки ~ 20% воды уходит на

образование бемита, ~ 20% выводится из реактора вместе с бемитом. Остальная доля воды в виде конденсата, образующегося в теплообменных аппаратах, возвращается для повторного использования.

Технологическая схема экспериментального стенда представлена на рисунке А.2. Расходная емкость Е1 объемом 150 литров, в которую поступает вода из ВПУ, оборудована датчиком уровня LT-1 (рисунок А.2). Необходимый уровень воды в емкости Е1 в процессе работы установки поддерживается за счет периодического пополнения водой из ВПУ.

Подача воды из емкости Е1 для приготовления суспензии алюминиевого порошка в воде осуществляется в автоматическом режиме дозировочным насосом Н1 марки «DOSEURO SD 175N-65» производительностью 0,04-0,4 м3/ч и точностью дозирования 1%.

Порошок алюминия из заводской тары загружается в приемный бункер шнекового дозатора Д ёмкостью 40 литров. Такой объем бункера с порошком алюминия обеспечивает непрерывную работу стенда в течение длительного времени (15 часов), поэтому какого-либо устройства автоматической загрузки дозатора во время проведения испытаний не требуется.

Дозированная подача порошка алюминия в смеситель С1 осуществляется с помощью дозирующего устройства «MBF/042A/TT/UD1» с регулируемой скоростью подачи порошка от 1 до 10 кг/ч при изменении скорости подающего устройства, управляемого инвертером.

Приготовление суспензии порошка алюминия с водой в смесителе С1 производится в автоматическом режиме, который запускается оператором АСКУ нажатием кнопки «Auto level» на видеокадре АСКУ перед запуском автоматической циклограммы работы реакторного блока. Основным управляющим элементом схемы автоматического приготовления суспензии порошка алюминия с водой является измеритель уровня LT2. В процессе работы стенда при достижении задаваемого нижнего уровня суспензии в смесителе LT2-L одновременно включаются двигатель М1 привода дозатора порошка алюминия Д и дозировочного насоса Н1 подачи воды. Соотношение расходов дозатора

порошка алюминия и воды предварительно настраиваются таким образом, чтобы обеспечить необходимую концентрацию алюминия в суспензии. Для предотвращения опустошения смесителя суммарный расход алюминия и воды, поступающих из их дозаторов, должен быть больше величины расхода суспензии, подающейся в реактор Р1. При накоплении суспензии до достижения задаваемого верхнего уровня в смесителе ЬТ2-И одновременно отключаются двигатель М1 привода дозатора порошка алюминия Д и двигатель дозировочного насоса Н1.

Реакция взаимодействия порошкообразного алюминия с водой проводится в реакторе Р1. Суспензия порошка алюминия с водой подается в верхнюю часть через форсунку, смонтированную внутри реактора. Процесс получения водорода и бемита окислением алюминия в гидротермальных условиях при соотношениях алюминия и воды в исходной суспензии 1/8 ^ 1/7,5 сопровождается довольно высокими величинами выделения тепловой энергии (8 ^ 10 МДж/с на 1 кг А1), что обеспечивает протекание реакции без подвода внешней тепловой энергии. Однако в начальной стадии испытаний для разогрева реактора используется внешний нагрев. Для реализации процесса гидротермального окисления алюминия нагрев реактора установки осуществляется включением нагревательных элементов НР1, смонтированных на внешней поверхности, и продолжается до достижения в реакторе давления насыщенных паров воды ~ 10 МПа и температуры Т ~ 310 °С. При этом корпус реактора прогревается до температуры Т = 310 ^ 330 °С. Суммарная мощность нагревательных элементов реактора составляет 9 кВт.

Заполнение реакторов в процессе предварительного нагрева заданным количеством воды производится небольшими порциями (~ 0,15 л) дозировочным насосом Н2 из емкости Е1 при открытых клапанах ОК-2, ОК-4. При этом общее количество воды, поданное при разогревании в реактор, составляет 1,5 литра. Предварительно насос Н2 настраивается на заданный расход. При достижении приведенных выше значений температур и давления в реакторе установки внешний нагрев отключается, и выделяемой тепловой энергии в процессе окисления алюминия достаточно для поддержания температуры в реакторах в

номинальных режимах. Операции по предварительному нагреву реакторов проводятся оператором АСКУ в ручном режиме.

В основе технологического процесса синтеза бемита и процесса получения водорода на экспериментальном стенде заложено многократное повторение цикла закачки водоалюминиевой суспензии в реактор Р1. Продолжительность и расход суспензии порошка алюминия с водой, подающейся в реактор выбирается такой, чтобы процессы окисления алюминия, образования бемита, его кристаллизации и вывода завершались до момента возобновления в него подачи исходной суспензии.

Циклограмма процессов закачки суспензии порошка алюминия с водой, вывода водорода и гидроксидов алюминия в реакторах установки показана на рисунке А.2.

' ' выдержка -►'ч—I-

закачка суспензии 110 с.

промывка

10 с.

I I

-М-К-

I I I I I I

вывод пароводородной смеси 120 с. I I I I

_I_I_

120 с.

сброс гидроксидов

Юс"

сброс водорода 10 с.

Рисунок А.2 - Циклограмма процессов в реакторе Технологический процесс получения бемита и водорода проводится в автоматическом режиме при нажатии оператором кнопки «START» на видеокадре АСКУ. Подробные сведения о настройке параметров автоматического режима работы установки, алгоритмы работы агрегатов, запорно-отсечной арматуры описаны в документах «Руководство оператора АСКУ».

Подача суспензии алюминия с водой из смесителя С1 в реактор Р1 экспериментального стенда осуществляется с помощью дозирующего мембранного насоса Н2 марки НДМ 2С-2,5Р 100/250К1В с регулируемой производительностью до 120 л/ч и давлением подачи до 25 МПа. Необходимость применения насоса с таким высоким давлением подачи суспензии в реакторы обусловлена величиной давления в реакторе (Р=15-20 МПа) и перепадом давления

на форсунке в реакторе (Р~2-3 МПа), обеспечивающих необходимый распыл струи суспензии. Забор суспензии насосом Н2 из смесителя С1 осуществляется самовсасыванием. Вводная магистраль забора суспензии снабжена отсечным клапаном ОК-3. Для заполнения вводной магистрали, полостей насоса суспензией как в ручном, так и в автоматическом режимах работы установки в течение определенного времени производится её прокачка через трубопровод и отсечной клапан ОК-1, по которому суспензия возвращается в смеситель.

Трубопровод от емкости Е1, включающий в себя отсечной клапан ОК-4 служит для забора воды насосом Н2 для промывок этого насоса, трубопроводов, идущих к форсунке реактора Р1 и смесителю С1.

Подача суспензии в реактор Р1 осуществляется по трубопроводу через отсечной клапан ОК-2. Для предотвращения попадания в насос Н2 и смеситель С1 пароводородной смеси из реакторов на этом трубопроводе установлен обратный клапан ОБК-1.

Давление в трубопроводе подачи суспензии до входа в форсунку реактора контролируется в АСКУ датчиком давления Р01. Контроль величины давления в реакторе осуществляется датчиком Р02.

Для контроля процесса окисления алюминия реактор оснащен наружными (Тк1 - Тк3) и внутренними термопарами (Тр1 - Тр4).

Реактор представляет собой стальной цилиндрический аппарат объемом 8 л. С целью защиты реактора от разрушения при превышении установленного давления реактор оборудован механическим предохранительным клапаном ПрК1 и управляемым АСКУ байпасным отсечным клапаном ОК-12, служащим для аварийного сброса давления из реактора. Аварийный сброс осуществляется в дренажные магистрали.

Вывод смеси паров воды и водорода из реактора Р1 производится автоматически через жиклер Ж3, теплообменник Т1, отсечные клапаны ОК-8 при давлении в них Р2 =17 МПа, а также через жиклер Ж2 и дополнительно открывающийся клапан ОК-7 при увеличении давления в реакторах до Р2 =20МПа. Вывод пароводородной смеси продолжается в течение некоторого

времени после прекращения подачи в реактор суспензии реагентов до полного опорожнения реактора от водорода, определяемого по исчезновению его парциального давления, т.е. моменту достижения равенства давления в реакторе давлению насыщенных паров воды при температуре в данный момент времени (Р~13МПа).

В теплообменнике Т1 осуществляется конденсация водяного пара, основной отъем тепла и охлаждение смеси до температуры 70...90°С. Для измерения температуры пароводородной смеси на выходе из теплообменника Т1 установлена термопара Тв2.

Из теплообменника Т1 смесь воды и водорода подается в конденсатор К1, где происходит отделение водорода от основной части водяного конденсата за счет снижения температуры до 25.30 °С и давления до величины 3.4 МПа.

Охлаждение в теплообменнике Т1 производится водой из цеховой замкнутой системы подачи воды на охлаждение аппаратов. Для контроля процесса системы охлаждения в трубопроводе пароводородной смеси установлены термопары Тв1, Тв2.

Вывод водорода по мере его накопления из аппарата К1 в осушительную колонку Х1 через клапан ОК-9 производится периодически в автоматическом режиме при достижении задаваемых в АСКУ значений давления в этих аппаратах, регистрируемых датчиком Ро3, накапливается в ней и через клапан ОК-11 выводится в емкость для сбора водорода В1 потребителям. Величины давления водорода в емкостях Х1 и В1 контролируются датчиками давления Ро6 и Ро7.

Вывод конденсата из конденсатора К1 в емкость сбора Е6 производится периодически в автоматическом режиме через отсечной клапан ОК-10 после завершения вывода водорода из К1 в течение задаваемого в АСКУ времени.

Образующаяся в реакторе Р1 водная суспензия бемита выводится через клапан ОК-5 в емкость для слива Е2 и при необходимости через клапан ОК-6 в аппарат блока сушки Р2. Длительность вывода определяется расходом смеси бемита и оставшейся воды в жидкой фазе через жиклер Ж1 и устанавливается в

АСКУ таким, чтобы вывести весь образовавшийся бемит. Пары воды из емкости Е2 выводятся в конденсатор К2.

Для дезагрегации бемита водная суспензия бемита из емкости Е2 загружается в промежуточную емкость Е3. Обработка суспензии бемита производится путем многократного протекания через роторно-пульсационный аппарат РПА при открытом вентиле В18. Отбор обработанной суспензии бемита производится через вентиль В9 в емкость Е4.

В случае использования аппарата сушки Р2, водная суспензия бемита из реактора Р1 направляется через клапан ОК-6, жиклер 0=1,5 мм в течение 12 с в аппарат блока сушки Р1. Корпус аппарата блока сушки Р2 предварительно нагревается до Т=320 °С. После подачи водной суспензии бемита из реактора в аппарат блока сушки в нем создается давление Р=15МПа и температура Т= 310 °С.

Далее проводятся следующие операции по выводу водяного пара:

В интервале 0^800 секунд с начала ввода водной суспензии бемита в аппарат Р2 проводится 6 кратковременных сбросов водяного пара через жиклер Ж4 и вентиль В15. После каждого сброса проверяется соответствие давления в аппарате Р2 расчетному давлению насыщенных паров воды для текущей температуры То3 внизу аппарата. К этому моменту удаляется основное количество воды, входящей в состав суспензии бемита. Давление в аппарате составляет Р5=5МПа и температура Тк4=260 °С.

Эти параметры создают возможность для получения достаточно интенсивного потока перегретого пара. С этой целью проводится на 800 секунде резкий сброс давления через вентиль В14 и вентиль В15. Активный поток перегретого пара продолжается 400 секунд, после чего температура среды в аппарате Р2 снижается до Т=180 °С. Далее нагреватели аппарата сушки Р2 выключаются и процесс сушки завершается. После остывания аппарата Р2 в естественных условиях сухой порошок бемита выдувается из аппарата сухим азотом через вентиль В16 в емкость Е7.

Цеховый узел подготовки сжатого воздуха (на технологической схеме не показан) предназначен для накопления и подачи к технологическим узлам установки сжатого воздуха, необходимого для обеспечения работы запорно-отсечной арматуры. Узел состоит из 40 л баллона, автоматически заправляемого воздушным компрессором марки TYPHOON OPEN 15E производительность 300 л/ч. Давление в рампе сжатого воздуха автоматически поддерживается в пределах от 6,5 до 7,5 МПа, которое обеспечивает работу запорно-отсечной арматуры.

Цеховый узел азота (на технологической схеме не показан), состоящий из 40 л баллона предназначен для удаления воздуха путем продувки этим инертным газом аппаратов установки с обращением водорода: реактора Р1 и аппарата Р2, теплообменника Т1, конденсатора К1, осушительной колонки Х1 после их разборки, разгерметизации, простоя экспериментального стенда. Давление в аппаратах в процессе продувки следует поддерживать в пределах 0,02-0,05 МПа. Системы продуваются до содержания азота в выдуваемом газе не менее 97%. Управление продувкой производится оператором дистанционно в ручном режиме.

5 Материальный баланс

Ориентировочный материальный баланс процесса получения водорода и гидроксидов алюминия составлен на период 1 часа работы установки.

Исходные данные:

- расход суспензии реагентов 50 л/час,

- соотношение Al/H20 = 1/8,

- по стехиометрии реакции масса образующегося бемита: mALOOH = 2,22

mAL,

- по стехиометрии реакции на 1кг AL образуется 0,096 кг Н2,

- из экспериментальных данных mALOOH/mmo~1/1,

- из экспериментальных данных масса конденсата составляет ~ 55% от затраченной воды,

- процесс сушки бемита в аппарате Р2 проводится по отдельной технологии, поэтому при составлении данного материального баланса в качестве конечного продукта учитывалась масса смеси бемита с водой, выводимой из установки.

Таблица А.4 - Ориентировочный материальный баланс

Израсходовано Получено

Наименование сырья Количество, кг Наименование конечного продукта Количество, кг

Алюминий 5,5 Суспензия бемита с водой 24,62

Вода 44, 4 Водород 0,53

Потери (алюминий) 0,1 Вода возвратная (конденсат) 24, 79

Потери (бемит) 0,06

Итого: 50 Итого: 50

6 Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов

Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов, где в качестве учетной единицы принято расход суспензии реагентов 100 л/час при соотношении А1/Н2О = 1/8, приведены в таблице А.5.

Таблица А.5 - Нормы расхода основных видов сырья, материалов

Наименование сырья, материалов Единица измерения Расход Примечание

1 2 3 4

Порошок алюминия кг/ч 5,54

Вода деионизованная и конденсат кг/ч 44,45 А1/Н2О=1/8

Нормы расхода вспомогательных видов сырья, материалов и энергоресурсов приведены в таблице А.6, где в качестве учетной единицы принят расход суспензии реагентов 100 л/час при соотношении А1/Н2О = 1/8. В нормах не учтены расход оборотной воды на охлаждение и расход газообразного азота,

который используется в продувках магистралей и аппаратов с обращением водорода только при их разборке, ремонте и первичном монтаже.

Таблица А.6 - Нормы расхода вспомогательных видов сырья и энергоресурсов