俄罗斯国家科学院乌拉尔分院45项技术介绍

1.研发基于制取具有强化结构的Ti3SiC2复合陶瓷材料的新工艺

项目内容：

材料由雅列格石油钛矿床的白钛石精矿制取，可以在高温高压，热冲击和机械应力的条件下工作。

应用领域：

在高震动和机械应力条件下，易磨损部件在摩擦偶离合器中工作，空气温度达℃。

技术特性：

由于带有强化结构，Ti3SiC2晶粒不表现出典型的陶瓷类的变形（分层，弯曲，翘曲），它能隔离机械损伤和防止材料的宏观破坏。

基于Ti3SiC2的复合材料具备独特的重要生产特性，如耐热性，抗裂性，可切割加工性，耐化学性，耐磨损性。材料具有金属导电性，反铁磁性。

2.综合加工植物原料制成生物活性化合物

项目内容：

对植物原料进行技术加工，通过乳液提取法提取具有生物活性的化合物。

冷杉提取物：抗压，抗氧化，抗缺氧，抗毒素，具有免疫特性。

桦树皮（桦木醇，羽扇豆醇，桦木酸，桦木醛）的提取物：抗炎症，抗辐射，保肝，抗病毒，抗肿瘤，抗氧化性，具有免疫特性。

基于果胶多糖和半纤维素的制剂，可用作膳食纤维，肠道吸附剂，以及用来固定生物金属和包封药物的生物活性聚合物基质。

3.基于水溶性天然多糖的新型生物相容性高分子体系

项目内容：

药用成分：用于调节，保持人体健康；用于预防和治疗心血管疾病（高血压，动脉粥样硬化，缺血性心脏疾病）和氧化病理。

1、结合萜烯酚片段的疏水多糖

一种新型高分子抗氧化剂

表现出血液流变学

2,6-二异冰片-4-甲基苯酚水溶性载体（Dibornol)

具有抗自由基活性和低毒性

2、结合萜烯酚氨甲基的硫酸酯多糖

一种新型高分子抗氧化剂

多糖表现出血液流变学

萜烯酚抗氧化剂水溶性载体

具有抗自由基和抗炎活性

制取具有流变性和抗氧化型的物质DIBORNOL

活性的类型：抗氧化、适应原、血液流变学、抗血小板、抗血栓形成、对脑血流产生影响、神经保护、视网膜保护

4.石油产品吸附剂

项目内容：

净化被石油产品和有机溶剂污染的水和土壤。

通过简单工艺制取环保产品。所制取的吸附剂易回收且可用作燃料。

吸附剂的基础-植物原料：纤维素、木质纤维素、热磨机械浆、森林和农业的废料、果岭针叶

应用领域：

消除事故，人为灾难；

消除在工业中的漏油漏气，有机液体泄漏；

消除在家用中汽油，油，涂料和溶剂的泄漏。

应用单位：

石油工业公司

加油站

锅炉房和热力站

化学工业

5.对火电厂产生的炉渣进行处理的技术

项目内容：

通过将粉末水性高分子聚合物用作添加剂的方式对残渣进行脱水和粘合。所得到的产品可以用作在建筑工业中的混凝土添加剂，泡沫铝材料及其他。

6.无线电波吸收陶瓷

项目内容：

基于改性碳化硅的无线电波吸收陶瓷可用作：

在工业微波炉的加热元件；

微波寄生辐射的吸收器；

无线电波吸收涂料的加注器；

在家用微波炉中使用的特殊餐具组成。

加热器的技术指数：

工作温度范围：20-℃

介电损耗角正切，tgδ：0.

达到操作温度的时间：℃-3-℃-7-8℃-10-15

7.基于碳化钨制取纳米分散性粉末材料的技术

项目内容：

项目的新颖性在于，连续使用以下两种方法：1——惰性载体上的液相沉积，2——在微波马弗炉流动的保护介质中进行热处理。两种方式的结合使得能够形成-纳米大小的颗粒，并防止它们的生长和凝聚。

通过这项技术所制取的粉末的用途：用于硬质合金；用于涂层；作为催化剂；作为研磨剂。

8.监测高炉炉底的耐火炉衬的系统

项目内容：

开发在高炉炉底衬里的任何垂直和水平横截面上二维温度场的数学描述，算法和计算机程序。该计算法是通过使用大量嵌入在熔炉衬里耐火部件之间的温度传感器数据来求解热传导方程。该算法通过采样定理法计算高炉底部的复杂截面来进行改善。

在该程序的基础上利用来自温度传感器的信息收集，处理和传达系统。在每个点上连续监测温度变化从而确定高炉炉底当前厚度或壁渣出现情况，让高炉操作员预先了解高炉衬里烧蚀的开端。

该系统目前在中国高炉冶钢厂的使用情况：“济南钢铁公司”№4体积为立方米，“河南济源钢铁（集团）公司”№2体积为立方米，“广西柳州钢铁（集团）公司”№4体积为0立方米，“济南钢铁公司”№3体积为立方米，“济南钢铁公司”№1体积为立方米。

9.关于铁矿石和焦炭的质量特征对高炉的技术经济指标产生的影响的分析方法（分析法）

项目内容：

俄罗斯科学院乌拉尔分院金属研究所确定，节省焦炭储备的主要方法是提高铁矿石和焦炭的质量。提高可还原性和强度，提高温度水平，缩小铁矿石软化的范围，降低焦炭的反应能力，这些是经济有效的，并能提高高炉工艺的效率。

分析方法如下：

实验室条件下生产烧结矿和来自矿物原料具代表性样品的球矿，根据国际标准方法确定它们的冶金性能（强度RDI，RI可还原性，ΔT软化的温度范围内）。

基于用于焦化的炉料组成特性计算预测焦炭的性质（CSR的强度，CRI的反应性）。测定焦炭CRI的反应性和CSR的热强度。

对铁矿石进行相位和X射线分析。

运用数学模型测定高炉的技术经济指标。高炉的数学模型包括：平衡数理逻辑模型和气体动力学，热交换，还原回收和内聚力区域等二维模型。

进行能保证获得积极成果的工业试点试验。

该分析方法适用于在实践中使用的铁矿石（烧结和粒料）、焦炭，以及新型原料的研究，尤其是对于俄罗斯和中国的含钛矿物。

10.“在有色冶金中的互动式计算”信息系统

项目内容：

创建单个软件产品，用于在有色冶金中进行计算：焦化，烧结，高炉工艺，转炉工艺，电融合，旋转炉，浇包炉，电弧炉。技术经济计算可确定材料平衡及热平衡，所有分类产品的化学组成，包括成品的成本。信息系统的组成包括以下数学模型：

焦炭性能预测的模型。确定焦炭的基本金属性能（CSR强度，CRI反应性）。

高炉的技术经济指标计算模型。

烧结过程的技术经济指标计算模型。炉料附聚和烧结。

矿冶熔炼的技术经济指标计算模型。

回转窑烧制的技术经济指标计算模型。

转炉吹炼的技术经济指标计算模型。

钢精炼工艺（钢包炉）的技术经济指标计算模型。

电弧炉的技术经济指标计算模型。

利用所提供的信息系统，可通过降低工业和半工业试验阶段的成本来减少新产品设计和实现冶金工厂现代化的成本。对俄罗斯和中国的含钛矿物非常感兴趣。

11.心脏瓣膜形成装置-新型高效的心脏外科植入技术

项目内容：

用作心脏瓣膜的不可调（硬的）环

可调环（应用）；柔性环（可在手术中调整）；硬性环（尼季诺尔镍钛合金）

可调环（项目）

非植入性可调环装置：展示的模型（Ne-Fe-B永磁）、传动装置、环

俄罗斯实用新型专利产品：

№《心脏瓣膜形成装置》№《解剖孔形成装置》

12.扫描矫顽磁力仪

项目内容：

新型的磁场监测设备，用于金属的快速检测。

扫描矫顽磁力：磁化装置；测量装置；监控装置。

扫描矫顽磁力仪相对于常规仪器的优势：

操作简单、便宜、尺寸小、轻；2.可无接触地监测物体；3.可使用任意的磁场传感器；4.可在测量后对物体进行消磁；5.可根据运动方向的路径长度获得连续矫顽力；6.用于磁化的独立能源装置。

产品权利受到保护：

—俄罗斯实用新型专利№,,,,

—计算机的国家注册证书№

13.减少大规模矿山事故的负面影响的系统

项目内容：

研发并应用地基沉淀物在线监测系统及以溶解盐质层为基础的地表变形空间预测系统。

研发使探矿工程免遭盐质层集约型溶解影响的防护方法。

14.模拟河流污染风险

项目内容：

在湍流中散播杂质，如在不同水文化学动态的河流的汇合处。

模拟洪水发生时由于漫滩污染水体导致的河流污染风险。

评估国营地方发电站对水库热作用的区域。

15.实用型磁流体动力学研究

项目内容：

研发供有色金属冶炼企业用的磁流体动力泵和磁流体动力搅拌器。

改善结晶时用磁流体动力方法制成的铝合金块条质量。

16.用于光子学和光电子学的纳米复合材料

项目内容：

单分散纳米粒子Fe3O4多相合成。低辐射功率时具有非线性光学特性的纳米复合材料（≤0.2kw/cm2）

17.结构性聚氨酯

项目内容：

高强度、低能耗的处理技术。

指标

性能

抗断强度

80-MPa

杨氏模量

-MPa

玻璃化温度

97℃

相对临界变形温度—60°С

10-18%

25±1°С时复合物存活时间为

2-30分钟

合成复合物温度

20~25°С

使用材料的温度范围

—60°С~+60°С

在北极环境下能高效作用的耐寒塑化聚氨酯嵌段共聚物。

聚合物集体结构玻璃化温度

至°С

使用温度范围

-70~+50°С

18.双组份环氧

项目内容：

该成分是在开采地下矿井的气候条件下，采矿企业用于涂刷岩盐表面，具有较高的强度和粘附在岩盐表面的性能。固化涂料能防止岩盐在高流体静压情况下溶解。

空气湿度至90%的情况下，该成分涂刷固化的温度范围是+5-+20℃。

19.在温和和寒冷的气候下使用生物复原方法恢复北方土地环境的新型高效技术

项目内容：

使用基于红球菌表面活性复合成分的自主研发的并取得专利权的新配方生物试剂，生物恢复被石油产品污染的土壤的生态环保高效技术。

生物表面活性试剂可用于医学，制药，食品和化妆品。

20.恢复被石油产品污染土壤的生物高效红球菌表面活性复合试剂

项目内容：

用于生物恢复被聚氯乙烯污染的土壤的需氧细菌。

污染物含量：

聚氯乙烯最高容许含量3.5-18.0

林丹最高容许含量18-

六氯苯最高容许含量3-

21.新型金属-石墨烯（铝、镁）合成物制取方法

项目内容：

铝、镁成分的质量为基体的5%，且均匀的分布于石墨烯表面。

在-℃的条件下，运用一步法生产工艺，对盐熔剂层下方的熔融态金属（Al,Mg)进行处理；

材料具备优良机械性能和抗腐蚀性；

在以下材质中的二次冲压和轧制性能：

材质

屈服点MPa

抗拉强度MPa

延长率%

维氏硬度(mH),HV

Mg

93.

.

2.63

74.41

Mg-1%石墨烯

94.

.

6.67

75.8

Mg-2%石墨烯

98.

.

3.62

79.0

应用领域：

航空和汽车型材制造；

换热器和散热器；

金属-空气电池的电子材料。

22.应用于锂离子电池的Si纳米纤维

项目内容：

研究所已制取熔融层电解质。

23.形成氧化钨青铜纳米晶须结构的方法

项目内容：

晶须厚度为30-纳米，长度可达5微米。

与乌拉尔有机合成研究所确定了在过氧化氢的催化分解中，以及对柴油燃料进行过氧脱硫时（在60分钟内，经过催化氧化作用并对氧化剂进行吸附净化后获得欧洲4号标准的燃料）的高活性。

应用领域：

化工及石油化工产业，医学领域和食品工业。

活性碳布中沉积物的显微图像。

熔融物：K2WO4-30mol%,Li2WO4-25mol%,WO3-45mol%.温度=oС.

用熔融物浸泡活性碳布的时间，两分钟，T=0.1秒。

24.功能性材料

项目内容：

对金属和合金（Nb,Ta,W,Mo,Re,Pt,Ni,Cu,Fe,钢Х18Н10Т等）进行电化学分散的电力功效方法。分散程度在10~纳米之间，并带有5%~40%的纳米结构成分。

获取粒径小于20微米的Co;Ni;Fe;Cr;W;Ca;Ti等粉末的方法。粉末的粒径粒度根据客户的要求来确定。

低温合成高分散性固体材料，如钽、铌、钛、钨等碳化物的新方法。

制取具有高比表面积的金属棉和纤维的方法。

从镍、钴、银以及其他金属中制取棉和纤维，这是由于对熔融盐中金属提炼过程的参数可以进行精确控制。比表面积为~1㎝2/g。

在使用银丝时，碳氢化合物催化氧化的速度会大幅加快。

使用纤维银作为氧气传感器的电极可以将其工作温度从℃降至℃。

25.使用高熔点金属制作的涂层和零件

项目内容：

研发了制取Re,Mo,W,Ti,Cr,Ta,Ir涂层和零件的新方法。

Re,Mo,Ta和Ir–Ta异种金属零件

Mo盒子

Mo薄片上的Ta镀层

使用Re镀涂过的Ir

26.用于机器零件、工具、模具的强化耐磨硼涂层

项目内容：

通过无氢化作用，制取应用于复杂形状刚、机器零部件的防腐镀锌涂层。

提高产品使用期限2-5倍以上。

27.提高不锈钢产品在氧化环境中耐腐蚀性的镀铝涂层

项目内容：

涂层扩散的厚度为30-μm或以上。

涂层耐腐蚀耐热铝化样品在温度为-℃时通过检验。

技术优点：与类似的技术相比，降低了涂刷涂层的温度和饱和时间。在优质钢五金产品上涂刷涂层。可以在熔盐介质中涂刷涂层。

28.研发制取铝-硼（Al-B）和铝-钪（Al-Sc）合金的新型节能技术

项目内容：

研究物理化学性能和电极过程。

研发制取合金的新方法。

技术优点：可用于不同用途的结构材料。

29.新型低温电解铝工艺

项目内容：

·研究电极与电解质结构材料的相互作用；

·研究、制取、试验新型电解装置；

·确定电解质性能指标。

T=-℃，运用此方法，在电解铝过程中不会排出对环境有害的碳氧化物，CO和CO2，相反，在阳极氧化过程中分解出氧气。

如图所示实验：在电解槽中，对铝母金石-氧化铝熔融液中的金属阳极进行实验研究。

30.加热型化学电源

项目内容：

自主供电设备、备用自主供电系统。

电流源的优势：

单位电力性能高：

功率：-w/kg，工作时间达30min（短时间功率达3-4kw/kg）

可在-50-50℃的任意温度环境中工作

可使用年限不低于15年。

荣获日瓦格（瑞士）国际投资大会金奖。

31.固体氧化物电化学设备的种类

项目内容：

这些设备中，主要的是氧化物陶瓷材料，该材料在-℃的条件下，具有氧离子或质子传导性。

燃料→燃料电池→电能

热能

天然气的利用效率50%，氢气的利用效率60%。可用作自主的电力设备，该设备用于住宅、工厂等的供电和供热管道的阴极保护。

电能→氢气

→电解器

热能→氧气

利用高品位热能时，电能的消耗量会比最好的低温电解器的消耗量低40%。

不用热源时，电力消耗量降低10%。

电化学转化器→氢气

不消耗电能的情况下，以高于60%的效率生产极纯的氢气。

可以用于低温燃料电池的氢气生产。

天然气→传感器→信号

固体氧化物传感器可确定氧气、氢气、煤气、碳氢化合物、气体中CO的含量。用于监测工艺过程、确定气体中是否有危险成分。

32.用于发电站输气管道阴极保护的自控电力设备的实验样机

项目内容：

性能

指标

额定功率，kw

1.7

控制器件的用电量，kw

0.2

额定输出功率，kw

1.5

最大热功率，kw

3.5

使用寿命，h

0

甲烷消耗量，立方米/kW·h

0.45

输出电压

V,50Hz

主要优势：

-效率高（电力效率不低于35%，余热发电时总效率可达90%）；

-生成高品位热能；

-结构模块化；

-气化燃料的通用性大；

-设备维修的次数少（1年1次）。

固体氧化物燃料电池阴极保护站在俄罗斯天然气工业股份有限公司项目中得到应用。

33.磁敏感材料

项目内容：

研究出了带有巨大磁阻的自旋阀门类型的金属纳米结构，并优化了制作技术。自旋阀门可用于类似的磁场传感器，电流传感器等其他数字自旋设备。

由非磁性金属层或电介质层分离出来的铁磁金属两个层面的纳米结构，它的电阻根据磁化强度的相互定向的不同（平行和反平行）具有两种数值。

34.超大能量的永磁铁

项目内容：

研制了制取最大磁能积(BH)max不小于5千万高斯能量的50Nd-Fe-B的永磁铁的低氧技术。

技术完善，寻找新的多元相位，交换耦合材料

35.无粉末挤压过程制取永磁铁的技术

项目内容：

使用内部润滑而无需对粉末进行挤压的粉末冶金可简化技术并无需与大气接触。

使用内部润滑可以将烧结磁铁的残余磁感应值Br提高10%。

性能

高能磁体

矫顽磁体

剩余磁感应（Br）

13.6-14.3

12.0-12.8

矫顽磁力Hc

8.0-12.0

18.0-25.0

最大磁能积(BH)max

46.0-48.0

32.0-38.0

36.基于半金属半导体4f-和3d金属的超高磁致伸缩材料

项目内容：

研究出了基于半金属半导体合成物RM2的(R：一个或者多个稀土金属，M：Fe或者Co)带有超高线性磁致伸缩值的材料。

技术特性：

在千安培/米的磁场中的纵向磁致伸缩

5x10-4

机电耦合系数

0.3-0.6

导磁系数

2-3

矫顽磁力，千安培/米

λ＞0时

λ＜0时

＜8

＜80

声音纵向速度，米/秒

0-0

电阻系数，欧姆-姆

达2×10-6

弯曲强度，兆帕

达80

应用领域：

用于设备中能源的有效机电转换，包括可以借助压电材料在设备中形成与高密度能量的脉冲转化装置。

37.基于TiNi的带有形状记忆效应的超强度纳米结构合金

项目内容：

超高性能：

强度2千兆帕，屈服点1.5千兆帕；

相对延伸率90%，相对缩面率70%；

可逆变形9%，在较小的温度区间内发生%形状记忆时的反作用应力：1.5千兆帕。

在医学领域的应用：

口腔学

头颅颌面外科

胸廓接骨术

背部接骨术、脊椎、颈椎和腿部接骨术

合金具有：可焊性、耐腐蚀性、生物相容性、可循环性。

38.用带有涂层的钛基多孔材料制成的用于骨组织修复外科的移植物

项目内容：

制取多孔钛的原创研究及类金刚石碳薄膜在其表面的沉淀，可以保证骨移植物系统的强度，不仅可以在移植物和骨头的边界处形成完全合乎要求的功能性的骨组织，在多孔结构内部也是如此。

类金刚石薄膜的抗菌属性可以解决由发炎引起的金属移植物的脱落问题。

该原创性研究已获得俄罗斯国家专利并获得了卫生证书。经卫生部批准可进行临床试验。

该项目获得第40届日内瓦国际发明展银奖。

39.类金刚石涂层

项目内容：

产品特点：硬度高，摩擦系数低，高耐腐蚀性，生物相容性。

技术优势：提高设备的可靠性，增加工具寿命，同时提高处理过的表面的质量；增加的使用寿命：点钞机摩擦零件的耐磨性—提升10倍、金属加工工具—强度提升3-5倍。

40.镁薄片和镁箔生产方法

项目内容：

该技术可应用于汽车和航空航天制造。

一次性挤压成型制取镁箔，产品具有良好延展性，其可在室温条件下，无需中间退火工序，加工1毫米-10微米厚度的镁箔。

41.具有高强度和导电性的铜-镁复合线材

项目内容：

铜基高强度和高导电性的轻质复合线材的生产技术。

铜基材料的变形处理，其富含大量的镁纤维，这种特性确保了科研成果的广泛应用。

特性：

铜-镁导线直径0.25毫米（单芯）

复合物密度：

电阻：

ρ=5.5克/立方厘米

2.5微欧姆

铜-镁导线直径0.25毫米，含股镁芯

电阻

1.9微欧姆

42.矫顽磁力表

项目内容：

用于监测任意形状铁磁钢制品和铁制品热处理的质量、评定钢制品和轧辊钢的机械性能。

技术优势：

保存测量结果的存储器是非易失的；

可以把信息转移到电脑上；

对传感器和监测设备之间的间隙（达1mm）测量结果的影响。

43.提高无轨电车石墨集电器的寿命

项目内容：

研究提高公共交通石墨集电器的寿命。根据俄罗斯国家科学院乌拉尔分院研制的技术，经过液体高压处理后，由《石墨强化塑料》有限责任公司生产生产的石墨接触式插件的寿命提高了5倍。

无轨电车的里程数从km提高到1km。

44.焊缝的磁场探伤设备УМД-М

项目内容：

用于焊缝和直径为-mm的电焊管热影响区的磁场探伤。

在焊管没有旋转、只前进和矩阵变换器固定时，进行检测。当焊管进入（离开）检测区时，气动系统在30mm的安全距离下可以从焊管表面移除矩阵变换器和电磁极。与国内外间隙为0.5mm的磁探伤仪相比，工作间隙为5mm可极大地提高一次变化器的可靠性。

可以探测出纵向、横向、斜向的瑕疵及焊缝边缘粘合和偏压的瑕疵。

45.再用泵压管的磁探伤设备УМД-М

项目内容：

研制自创的磁场矩阵变化器。

技术指标：

焊管直径：60-mm；

管壁厚度：3-8mm；

一条焊管的监测时间：0.5min；

外表面和内表面的最小检测瑕疵：管壁厚度的5%。

有对接意向的企业请联系周市科技办

郭维维

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