name: Повышение долговечности деталей и агрегатов сельскохозяйственной техники с использованием наноструктурного оксигидроксида алюминия
keyword_list: Физико-химические превращения бемита Технологии технического сервиса Наноструктурный бемит Дезагрегатирование бемита Алюмооксидные наноматериалы Эксплуатация агрегатов сельскохозяйственной техники
abstract: Актуальность темы исследования. Современное развитие сельского хозяйства Российской Федерации 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 оксигидроксид алюминия  претендует на соответствие требованиям к материалам подобного рода, потенциал которого в настоящее время используется недостаточно. 
            Степень разработанности темы. 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. 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. 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 покрытий 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.  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 и объемных изменений в процессе 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 противопригарных и коррозионностойких покрытий, приработочного 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; - 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 методы. Положения, выносимые на защиту: - теоретические основы разработки технологий технического сервиса АПК с применением наноструктурного бемита: 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 алюмооксидных 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. 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. 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 консолидированных алюмооксидных материалов, плотных консолидированных алюмооксидных материалов, перспективных для изготовления деталей почвообрабатывающей техники. Публикации. Результаты исследований отражены в 66 научных публикациях, в том числе в 18 статьях в журналах из перечня изданий, рекомендованных ВАК РФ, материалах 22 конференций, представлены в 9 НИР за 2007- 2017 гг. 8 статей опубликованы в журналах, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus, издана 1 монография, получено 5 патентов на изобретения.
chairman_dissertation_council.name: Вячеслав
chairman_dissertation_council.surname: Черноиванов
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Главный научный консультант
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: "-"
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6602682232
chairman_dissertation_council.rinc_id: 552570
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Соколов
organization_supervisor.patronymic: Вячеславович
organization_supervisor.position: Ведущий научный сотрудник
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 68.85.83
rubrics.name: Техническое обслуживание, ремонт машинно-тракторного парка и сельскохозяйственного инвентаря
oecds.code: 04.05.AE
oecds.name: AGRICULTURAL ENGINEERING
speciality_codes.name: Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
speciality_codes.code: 05.20.03
supervisors.fio: Дорохов А.С.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Захаров А.И.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Жачкин С.Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Величко С.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
protection_organization.ogrn: 1037739771827
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
author_organization.ogrn: 1037739771827
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения