· Нанопорошки металлов и химических соединений – средний размер частиц 30-100 нм, порошки микрокапсулированы деагломерированы и фракционированы, содержание основной фазы 99,9 %.;

Общий объем рынка нанокерамических материалов по данным Freedonia составляет не менее US$ 7,9 млрд. в год.

На основе нанопорошков производятся волокна, которые с помощью особой технологии помещаются на специальные тканевые маты.

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Дата поступления материала.

Экономические конкурентные преимущества.

• Биологически активные вещества и лекарственные субстанции – высокая чистота продукта, высокая доля выхода экстрагируемых веществ;

Объем реализации керамических субмикронных порошков составит не менее 175 т. /год.

ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ.

Объемные наноструктурные материалы:

Таким образом, к концу 2009 г . чистая прибыль по проекту составит порядка 50 млн. долл.

Ожидаемые результаты: Организация промышленного производства наноматериалов и изделий из них, и увеличение в течение 5 лет объемы производства высокотехнологичной продукции. Получение чистой прибыли концу 2009 г. около 50 млн. $ в год.

Наноразмерные материалы и продукты на их основе:

Наноразмерные материалы – нанопорошки металлов для твердотопливных ракетных ускорителей, пиротехники, сырьё для новых технологических процессов в химической промышленности, составы для низкотемпературной пайки для электронной промышленности, солнечная и водородная энергетика, присадки к моторным маслам для легкового и грузового автотранспорта, присадки к смазкам для узлов трения насосов, гидроагрегатов и т.д., сырье для производства нановолокон, абразивные микропорошки, порошковые легирующие материалы, компоненты керамики, сорбенты для извлечения из воды токсичных металлов (уран, мышьяк, свинец, кадмий и т. д.), хитозан, аир, пектин и др. БАВ с размером частиц в десятки и сотни микрон.

Потребности мирового рынка в нанопродуктах, составят более чем 10,2 млрд. долл. в год.

Оборудование для нанесения наноструктурных поверхностных слоев на режущий инструмент, детали машин и механизмов – цена установки – от 150 тыс. $. Цена аналогов – от 300 тыс. $.

· Нанопорошки металлов и химических соединений – низкая себестоимость цена 60 - 100 $ за 1 кг . при цене на международном рынке от 200 до 1000 $/кг;

Материал соответствует требованиям государственных стандартов РФ, изготавливаться с соблюдением санитарно-эпидемиологических норм.

• Нанокерамические лопатки для пусковых турбин авиационных двигателей – вязкоупругие и прочностные свойства нанокерамики позволят обеспечить срок службы не ниже срока службы титановых изделий, однако при этом будет достигнута более высокая рабочая температура;

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы.

Стоимость готовой продукции, полученной в результате реализации проекта, будет в 1,5 – 2 раза ниже существующих зарубежных аналогов при лучших качественных характеристиках, что позволит составить бесспорную конкуренцию зарубежной продукции. На настоящий момент спрос на нананоматериалы значительно превышает предложение, что позволит проекту занять достаточно большую долю рынка. Согласно маркетинговым исследованиям, для Российской Федерации наноматериалы с высокими качественными показателями при сравнительно невысокой цене также представляют большой интерес. Имеется заказ на поставку нанопопрошков металлов в США на общую сумму 100 млн. долл., а также ряд заказов из других стран, что обеспечит устойчивое получение прибыли от реализации проекта..

При стоимости 200 $., ежегодный спрос зарубежных компаний на нанопрошки металлов более 10 т. ежегодно. Только для для Argonide Corp., США в течение двух лет мы должны произвести 500 кг нанопорошков металлов на сумму 100 000 $. А для приготовления присадок в Китае, необходимо произвести и поставить около 3-х тонн нанопорошков ежегодно. Компания Umicor (Бельгия) предполагает за пять лет приобрести в Томске до 10 тонн нанопорошка цинка.

• Нанопорошки металлов и химических соединений – ЭВП-порошки удобны в обращении – менее пирофорны или непирофорны в сравнении с порошками, полученными другими методами.

Наиболее актуально применение наноматериалов и в медицине, например для создания биоимплантатов. Человеческая кость представляет собой сложный набор оксидов, что роднит ее с нанокерамикой. Имплантировать металл внутрь кости небезопасно: вещество может так и остаться чужеродным.

· Твердый электролит из конструкционной нанокерамики для датчиков определения содержания кислорода в расплавах металлов – цена керамической части 0,8 $/шт. Аналог стоит не менее 1 $/шт;

· Твердый электролит из конструкционной нанокерамики для датчиков определения содержания кислорода в расплавах металлов – изделие весом около 1 гр.;

· Нановолокна для производства высокопрочных композиционных материалов – полная совместимость керамических нановолокон с полимерной матрицей.

Наименование инновационного проекта.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса.

2007–2017 © Инновации - Бизнесу. Инновации и инвестиции в прорывные технологии.

1. Завершение НИОКР и ОКР. Проведение маркетинговых исследований рынка западных стран и рынка азиатско-тихоокеанского бассейна.

• Конструкционная керамика на основе диоксида циркония и изделия из нее – ведущие мировые поставщики нанокерамических материалов на рынок выпускают конструкционную нанокерамику с вязкостью разрушения 8-10 МПа*м1/2, плотностью 5,7-6,0 г/см3. При этом ключевой показатель - предел прочности на изгиб составляет от 651 МПа до 800-1100 МПа;

• Твердый электролит из конструкционной нанокерамики для датчиков определения содержания кислорода в расплавах металлов – более высокую однородность структуры, высокая стабильность результатов измерений;

При использовании наноструктурных материалов и соединений ресурс работы технологического оборудования повышается до 2х раз, снижаются энергозатраты, что дает экономический эффект.

Разработанный инновационный проект может применяться в машиностроении, авиакосмической промышленности, электронике, химической промышленности, нефтехимической промышленности, нефте- и газодобывающей отраслях, медицине, биотехнологиях, коммунальном хозяйстве.

Объемные наноструктурные материалы:

· Заготовки для биоимплантантов из пористой нанокерамики – цена 1-2 тыс. $/шт., а изготавливаемые из титановых сплавов эндопротезы стоят на рынке от 1 до 3 тыс. $;

В рамках проекта предполагается увеличение производства нанопорошков, разработки и вывода на рынок новых продуктов: нанотрубок, нановолокон и новых фильтровальных материалов для фильтров высокой очистки жидкостей и газов, наноструктурных сорбентов, объемных биокомпозиционных материалов на основе наноструктурного / титана и керамического покрытия для медицины, нанокомпозиционных материалов для автотранспорта и машиностроения, противоизносных металлоплакирующих смазочных составов, кислородных датчиков для определения содержания кислорода в расплавах металлов, композита из никелида титана с наноструктурными поверхностными слоями, оборудования и технологий для нанесения наноструктурных покрытий.

Емкость мирового рынка услуг по нанесению высокопрочных износостойких покрытий - $ 1.2 млрд. USD, при ежегодном росте 10-15%, емкость мирового рынка оборудования по нанесению таких покрытий - $3.9 млрд. USD, при ежегодном росте 11%.

ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

• Сопла гидромониторов из конструкционной нанокерамики – высокая износостойкость обеспечивает в 1,5-2 раза более высокий ресурс работы по сравнению с изделиями из твердых сплавов;

· Конструкционная керамика на основе диоксида циркония и изделия из нее – дешевле в 8-10 раз в сравнении с зарубежными аналогами;

· Разделительная шайба из конструкционной нанокерамики для погружных насосов – цена – 3,3 $/шт. (значительно меньше затрат на ее замену);

В среднем стоимость продукции будет в 1,5 – 2 раза ниже существующих зарубежных аналогов при лучших качественных характеристиках.

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

«Создание технологических основ получения и промышленного производства наноразмерных и наноструктурных материалов и продуктов на их основе».

· Конструкционная керамика на основе диоксида циркония и изделия из нее – расширение области применения материала в автомобилестроении, металлургии, авиакосмической индустрии;

Оборудование для нанесения наноструктурных поверхностных слоев на режущий инструмент, детали машин и механизмов.

Оборудование для нанесения наноструктурных поверхностных слоев на режущий инструмент, детали машин и механизмов – использование уникальной экологически чистой технологии модификации и упрочнения инструмента, деталей машин и механизмов.

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Стадия и уровень разработки.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии.

Наноструктурные покрытия и пленки:

Внедрение технологии проводится на малых предприятиях, основанных на базе ТНЦ СО РАН.

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ.

Наноструктурные покрытия и пленки:

Объемные наноструктурные материалы:

· Заготовки для биоимплантантов из пористой нанокерамики – высокая биохимическая совместимость.

Ожидаемое в 2005-2010 годах развитие мировой наноиндустрии будет основано на создании эффективных и конкурентоспособных технологий получения наноматериалов и продукции на их основе в промышленных масштабах в следующих ключевых направлениях: • наноразмерные материалы – порошки, волокна, трубки, • наноструктурные пленки и покрытия, • наноструктурные объемные материалы. Организации томского научно-образовательного комплекса имеют приоритет по ряду этих направлений. Использование новейших разработок ТНЦ СО РАН позволяет производить продукцию высокого качества при достаточно низкой цене.

По данным BCC Market Research (2002), только рынок США по функциональным, конструкционным керамическим изделиям сложной формы в будет составлять в 2006 г. - US$ 3,059 млрд. (среднегодовая скорость роста 5.3%).

В лучшем случае вживленный материал инкапсулируется в организме (вокруг инородного тела образуется защитная оболочка), в худшем — начнет отрицательно воздействовать на него. Идеальный вариант — вживить керамику, напоминающую костную ткань не только химическим составом, но и своей пористостью.

· Металлосодержащие присадки к смазочным материалам на основе нанопорошков мягких металлов – цена 2,3 $ за 200 мл присадки (аналог от 1,6 до 50 $. за упаковку 250 мл.);

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам.

• Заготовки для биоимплантантов из пористой нанокерамики – высокая прочность соединения с костной тканью, не токсичен, лишен хрупкости, устойчив к знакопеременным нагрузкам, обладает высокой износоустойчивостью, характер пористости близок к поровой структуре костной ткани, а механические свойства идентичны свойствам натуральной кости.

Наноструктурные покрытия и пленки – участки упрочнения режущего инструмента, деталей машин и механизмов технологического оборудования для машиностроения, авиакосмической индустрии.

· Абразивные субмикронные и порошки (нитриды, карбиды, оксиды), легирующие порошковые материалы, компоненты керамики – увеличение класса точности;

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

• Крепежные центра для электрохимической обработки из конструкционной нанокерамики – твердостью не менее чем в 2 раза выше, чем тантала и в 2-3 раза более высокий ресурс работы центров и сохранение прецизионной точности при электрохимической обработке;

· Нанокерамические лопатки для пусковых турбин авиационных двигателей – рабочая температура нанокерамических лопаток ГТД ожидается, составит, до 2000С. Вес изделия – около 100гр.;

2. Получение опытных образцов оборудования, отработка технологий. Подготовка бизнес-планов производства оборудования и оказания услуг. Поиск инвесторов и промышленных партнеров.

· Нанопорошки металлов и химических соединений – чистота продукта связана только с чистотой исходного металла и инертной атмосферы, в который проводиться процесс;

Объемные наноструктурные материалы – имплантаты для ортопедии и травматологии, крепежные центра для электрохимической обработки лопаток ГТД, разделительные шайбы для погружных насосов применяемых при нефтедобыче, твердый электролит для датчиков определения содержания кислорода в расплавах металлов для металлургии, нанокерамические лопатки для пусковых турбин авиационных двигателей, подшипники качения для ГТД, сопла гидромониторов для угледобычи, заготовки для биоимплантантов для ортопедии и травматологии, носители лекарств.

Наноструктурные покрытия и пленки:

· Сопла гидромониторов из конструкционной нанокерамики – цена изделий из нанокерамики 200$/шт;

· Имплантаты для ортопедии и травматологии из биокомпозиционного материала на основе наноструктурного титана – высокая биосовметимость;

При обработке в специальных условиях нанопорошок превращается в нанокерамику — особый композиционный высокотвердый материал, обладающий устойчивостью к кислотам и щелочам. Он долго не разрушается: срок его службы может составлять тысячи лет. Температура плавления достигает +3 500°С (для сравнения: у тугоплавкого вольфрама, из которого сделана нить накаливания в лампочке, — около +3 400°С).

· Биологически активные вещества и лекарственные субстанции – доведение биологического материала до размеров наночастиц, что позволяет увеличь выход активных веществ;

· Крепежные центра для электрохимической обработки из конструкционной нанокерамики – крепежный центр из нанокерамики весит около 50 гр.;

• Разделительная шайба из конструкционной нанокерамики для погружных насосов – коррозионная и абразивная стойкость нанокерамики в 3-5 раз выше, чем у металлических и текстолитовых разделительных шайб;

· Абразивные субмикронные и порошки (нитриды, карбиды, оксиды), легирующие порошковые материалы, компоненты керамики – размер частиц d 97 = 0,2 мкм; d 97 = 0,3 мкм; d 97 = 0,5 мкм; d 97 = 0,7 мкм; d 97 = 1,0 мкм и т.д.;

Наноструктурные покрытия и пленки:

Одно из перспективных направлений применения — фильтровальные материалы, созданные с помощью нановолокон, которые могут поставить барьер на пути распространения птичьего гриппа. Потенциальные потребители таких фильтров — сотни предприятий фармацевтической и пищевой промышленности.

· Разделительная шайба из конструкционной нанокерамики для погружных насосов – масса 200 гр.;

Основные преимущества данного проекта:

• Имплантаты для ортопедии и травматологии из биокомпозиционного материала на основе наноструктурного титана – известные медицинские имплантаты из никелида титана содержат в поверхностных слоях вредный для организма никель в концентрациях не менее 10 ат.%.

4. Организация промышленного производства и сбыта продукции.

Возможность выхода на мировой рынок.

Предлагаемый проект отвечает всем требованиям экологической безопасности.

Нанопорошки необходимо использовать в металлургии в качестве добавок для улучшения свойств изделий из металла. В частности, для изготовления турбинных лопаток самолетных двигателей. А если в полимерную матрицу добавить меньше одной десятой процента наноразмерных порошков, прочность и пластичность полимерных материалов увеличатся в 2–4 раза. Чтобы повысить прочность, коррозионную стойкость и износостойкость материала, можно не наполнять его нанопорошком — достаточно сделать наноструктурное покрытие. За счет него ресурс работы узлов трения машин и механизмов резко увеличивается.

· Имплантаты для ортопедии и травматологии из биокомпозиционного материала на основе наноструктурного титана – соотношение Ca/P – 0,45, адгезионная прочность >4 МПа, толщина покрытия – 80 мкм;

Возможность и эффективность импортозамещения.

Платежеспособный спрос на присадки к моторным маслам только в Западно-Сибирском регионе достигнет 10000 л (50000 флаконов).

• Металлосодержащие присадки к смазочным материалам на основе нанопорошков мягких металлов – обеспечивают снижение износа двигателя в 1,5 раза, расхода масла до 20%, топлива до 5%, дымности в 1,4-1,6 раза и токсичности выхлопных газов на 20%-30%, снижение вибрации подшипников на 25 – 30 % и увеличение ресурса работы подшипников в 1,5 – 2 раза;

· Конструкционная керамика на основе диоксида циркония и изделия из нее – ключевые характеристиками предела прочности на изгиб 800-1200 МПа при вязкости разрушения до 20 МПа*м? и плотности 5,8-6,0 г/см 3;

Цена комплекта оборудования для нанесения наноструктурных покрытий и упрочнения режущего инструмента составляет 14,5 млн.руб.

Новые потребительские свойства продукции.

Из-за низкого коэффициента трения подшипники из керамики могут работать без смазки. Они могли бы стать незаменимыми в транспортной и космической отраслях, где смазка на металлических деталях быстро испаряется и механизм стопорится.

ЗАKAZATЬ МОЖНО НА ОФИЦИAЛЬНOМ САЙТЕ САЙТЕ

· Металлосодержащие присадки к смазочным материалам на основе нанопорошков мягких металлов – размер наночастиц 150 – 200 нм;

Для обеспечения спроса предприятий Сибирского региона в металлоплакирующих присадках необходимо не менее 750 кг нанопорошков мягких металлов ежегодно.