Реферат (абстракт). Проект направлен на оптимизацию высокотемпературных тепловых насосов для интеграции возобновляемых источников энергии и утилизации сбросного тепла, что повысит энергетическую эффективность и снизит углеродный след промышленных и сервисных объектов, являясь актуальной задачей. Существующие тепловые насосы ограничены температурами полезного тепла 30–60 ℃, тогда как индустрия требует решений для получения тепла 60–100 ℃ и выше. В рамках проекта будут оптимизированы одноступенчатые и двухступенчатые каскадные конфигурации тепловых насосов для преобразования низкопотенциального возобновляемого тепла и утилизации сбросного тепла. Научная новизна проекта заключается в разработке численных моделей для оптимизации парокомпрессионных циклов тепловых насосов, способных достигать температур 60–100 ℃ и выше, а также в использовании многокритериальной оптимизации на основе 4E модели и алгоритма NSGA-II для нахождения оптимальных решений с учетом энергетических, эксергетических, экономических и экологических критериев. Цель проекта является разработка и оптимизация эффективной системы получения высокотемпературного (60–100 ℃) полезного тепла с использованием парокомпрессионного теплового насоса. Проект нацелен на исследование и определение оптимальных конфигураций одноступенчатого и двухступенчатого каскадного теплового насоса, предназначенного для преобразования низкопотенциального возобновляемого тепла и/или утилизации сбросного тепла. Задачи проекта: Термодинамическая оптимизация одноступенчатого и двухступенчатого каскадного теплового насоса на основе эндореверсивной термодинамической модели. Энергетический, эксергетический, экономический и экологический анализ (4E модель) и многокритериальная оптимизация одноступенчатого и двухступенчатого каскадного теплового насоса на основе 4E модели. Оптимизация управления работой одноступенчатого и двухступенчатого каскадного теплового насоса на основе времязависимой имитационной модели.

Целью проекта «Разработка нанесенных катализаторов на основе нанокластеров металлов платиновой группы для гидрогенизационных процессов» является создание высокоэффективных нанокаталитических систем на основе металлов платиновой группы, таких как платина, палладий, рутений, нанесенных на подходящие подложки, изготовленные из наноматериалов, которые будут способствовать формированию больших площадей поверхности и эффективных атомных чисел для их дальнейшего применения в процессах сопряженного гидрирования кетонов. В процессе выполнения проекта планируется также дальнейшее исследование влияния размера и структуры нанокластеров на каталитическую активность, с целью выявления оптимальных условий для их синтеза и применения, оценка устойчивости разработанных катализаторов к деградации и деактивации в условиях реакций, а также исследование методов регенерации катализаторов. Изучение фотокаталитических свойств созданных катализаторов и их способности активировать молекулы водорода с использованием света, что может привести к более устойчивым и экономичным процессам. В отличии от традиционного способа протекания процесса сопряженного гидрирования, фотокатализ предполагает использование света для активации катализаторов и проведения реакций при более мягких условиях. Фотокатализ - это процесс, в котором световая энергия (например, ультрафиолетовая или видимая) используется для возбуждения катализатора, что приводит к ускорению химической реакции. Фотокатализаторы могут активировать водородные доноры, такие как спирты или форма́т, что позволяет обойти необходимость в молекулярном водороде. Фотокатализ может обеспечивать высокую селективность в образовании целевых продуктов, минимизируя образование побочных продуктов. Преимуществами фотокаталитических методов является энергоэффективность и экологичность. Процесс сопряженного гидрирования снижает необходимость применения молекулярного водорода уменьшая риски, связанные с его хранением и транспортировкой. Кроме того, использование устойчивых водородных доноров (изопропиловый спирт) снижает общий экологический след процессов за счет безопасности и безвредности процесса, отсутствия высокого давления и низкой стоимости. Продуктами восстановления кетонов атомарным водородом являются оптически активные вторичные спирты, применяемые в фармацевтике и в медицине. В реакциях сопряженного гидрирования используются катализаторы на основе металлов платиновой группы, образуя промежуточные фармацевтические продукты, товары с надбавленной стоимостью, полезные материалы и биомолекулы. Нанокаталитические системы в отличии от классических металокомплексных катализаторов образуют большие площади поверхности и эффективные атомные числа. Успешное выполнение проекта будет способствовать не только развитию химической отрасли РК, а также внесет вклад в развитие научного кадрового молодежного потенциала республики. В рамках проекта будет защищена одна PhD докторская и одна магистерская диссертации. Результаты проекта будут опубликованы в высокорейтинговых научных журналах в области материаловедения и химической инженерии. Применение разработанных нанокаталитических систем в новых разделах химической индустрии РК будет иметь социально-экономический эффект, за счет создания новых рабочих места, формируя основу для реализации научно-технического потенциала.

Научное название проекта: Разработка и интеграция моделей, методов и артефактов проектного управления в научно-исследовательскую деятельность национальных вузов Казахстана. Цель проекта: Повышение эффективности научных исследований в технических вузах Казахстана через внедрение междисциплинарной модели управления проектами, основанной на принципах Agile. Особое внимание уделяется оптимизации процесса подготовки Research Proposal и грантовых заявок, что позволит увеличить шансы на успешное получение финансирования и повысить качество научных исследований. Задачи проекта: 1. Разработка модели подготовки заявок на научно-исследовательские проекты, включающей: создание методики структурирования Research Proposal, четкую постановку целей, описание предполагаемых результатов и план реализации проекта. 2. Создание модели управления проектом как портфелем задач: внедрение системы управления, основанной на принципах Agile, позволяющей гибко адаптировать планы и задачи в соответствии с меняющимися условиями и новыми данными. 3. Разработка модели взаимодействия с заинтересованными сторонами: создание методологии для эффективного взаимодействия исследовательских команд с внешними партнерами и бизнесом с целью коммерциализации научных разработок. 4. Формирование и управление Agile-командой: внедрение практик формирования междисциплинарных команд, основанных на Agile-подходе, для улучшения координации и повышения производительности. Проблемы, решаемые в проекте: Проект направлен на решение ряда ключевых проблем, препятствующих эффективной реализации научно-исследовательских проектов в технических вузах Казахстана. Ключевые проблемы: 1. Неэффективное управление проектами: традиционные, негибкие модели управления не способны адаптироваться к изменениям и сложностям современных научных исследований. Отсутствует четкая связь между научными исследованиями и их практическим применением, что затрудняет коммерциализацию и внедрение новых технологий. 2. Низкое качество заявок на гранты: отсутствуют навыки составления конкурсных заявок, не используются инструменты проектного управления, слабая коммуникация с грантодателями. 3. Отсутствие междисциплинарного подхода: научные исследования проводятся в узких дисциплинарных рамках, что ограничивает создание инновационных решений. Не хватает взаимодействия между учеными из разных областей знаний, что препятствует решению комплексных проблем. Слабая интеграция с бизнесом снижает практическую ценность научных исследований. 4. Недостаточное использование принципов Agile: преобладают традиционные модели управления проектами, не учитывающие быстро меняющиеся условия. Научные сотрудники не всегда обладают навыками применения Agile-методов и инструментов. Отсутствует система внедрения и применения Agile в управлении научно-исследовательскими проектами.

Технология сезонного хранения тепловой энергии (СХТЭ) представляет собой перспективный подход к эффективному использованию энергетических ресурсов и декарбонизации энергетических систем, особенно в странах с резко континентальным климатом, таких как Казахстан. В этом контексте ключевую роль занимает геотермальный тепловой аккумулятор (ГТА), состоящий из сети скважинных теплообменников (СТ). Преимущества ГТА по сравнению с другими методами подземного хранения тепла становятся особенно актуальными в условиях недостатка цифровых инструментов для проектирования таких систем. Цель данного проекта заключается в разработке цифрового инструмента для проектирования технологии СХТЭ, который будет учитывать динамическую тепловую нагрузку и различные геологические условия. Для этого необходима комплексная модель, включающая в себя гетерогенность грунта и потоки подземных вод, а также методики для определения теплофизических свойств подповерхностных слоев. Применение современных методов вычислительной гидродинамики (CFD) позволит детально анализировать процессы фильтрации и теплопередачи, что критически важно для создания экономически целесообразной системы ГТА. Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задач. В первую очередь, будет разработана математическая модель теплообменных процессов между U-образным скважинным теплообменником и грунтом. Энергоэффективность каждого теплообменника будет колебаться в пределах от 20 до 100 Вт/м, что зависит от теплопроводности горных пород и качества проектирования. Ключевыми параметрами для этой задачи станут материалы труб, засыпка в СТ и граничные условия на интерфейсе между стенкой скважины и трубой. Составление математической и численной модели позволит прогнозировать эффективность работы ГТА. Во-вторых, будет разработана методика определения теплофизических свойств грунта с учетом его гетерогенности. Существующие методы, такие как тест на теплообмен (TRT), часто не учитывают сложность подземных слоев, поэтому будет предложена новая методология на основе численного моделирования и экспериментальных данных. Это позволит более точно оценивать размеры и тепловые характеристики грунтовых слоев. Третьей задачей станет создание комплексного динамического моделирования системы СХТЭ. На основе верифицированной математической модели и уточненных теплофизических свойств будет разработана динамическая модель, учитывающая взаимодействие различных подсистем, таких как солнечные коллекторы и кратковременные аккумуляторы, а также прогнозируемую тепловую нагрузку. Это обеспечит детальное моделирование процессов теплоаккумуляции и оптимизацию системы в целом. Наконец, будет создана технико-экономическая модель и цифровой инструмент для оценки параметров системы. Эта методика позволит анализировать эффективность работы технологии СХТЭ в различных климатических и геологических условиях, предлагая оптимальные режимы эксплуатации для максимизации эффективности и снижения затрат. Научная новизна проекта заключается в разработке математических моделей, учитывающих сложные геологические структуры грунта и наличие подземных вод, а также методики определения теплофизических свойств подповерхностных слоев грунта. Методика способствует надлежащему определению применимости технологии на конкретном земляном участке и определению масштабов СХТЭ. На основе комплекса вышеупомянутых моделей и методики будет создан принципиально новый цифровой инструмент для проектирования и оценки систем СХТЭ, что является важным шагом к улучшению энергоэффективности и снижению выбросов CO2. Строительный сектор вносит около 40% в общее потребление энергии и 36-38% выбросов CO2 в Европе и Америке. Около 60% конечного потребления энергии в жилом секторе Казахстана приходится на отопление, причем в децентрализованных районах страны для обогрева используется уголь. Внедрение технологии СХТЭ в Казахстане может значительно повлиять на устойчивость энергоснабжения и качество воздуха. В результате, проект не только отвечает современным экологическим вызовам, но и создает предпосылки для более рационального использования ресурсов, что имеет стратегическое значение для будущего страны.

Аннотация содержит краткое описание цели проекта, проблем, на исследование которой она направлена, основных подходов к проведению исследований, ожидаемых результатов, степени влияния результатов исследований на научно-технический (в том числе – кадровый) потенциал и конкурентоспособность научных организаций и их коллективов, ученых, практической значимости результатов исследований, то есть степень их готовности для коммерциализации или применения в ином качестве для решения актуальных задач социально-экономического и научно-технического развития Республики Казахстан. Объем аннотации не должен превышать 600 слов. Проект направлен на повышение производительности малодебитных нефтяных скважин за счет внедрения новых технологий бурения дополнительных стволов с использованием ударно-гидравлической системы и отклонителей. Проблема малой продуктивности скважин, особенно в слабопроницаемых пластах, является одной из ключевых задач для нефтегазовой промышленности Республики Казахстан. Применение существующих технологий бурения зачастую связано с высоким уровнем затрат и сложностями при вскрытии продуктивных пластов. Проект ориентирован на разработку инновационных решений, направленных на снижение издержек и повышение эффективности добычи. Основной целью проекта является разработка и создание методов бурения дополнительных стволов с использованием ударно-гидравлической системы и отклонителей через вырезы в обсадных колоннах. Важнейшим компонентом проекта является изучение различных типов ударно-гидравлической системы и стационарных отклонителей для бурения в интервале сплошных вырезов в колоннах. Предполагается, что применение таких технологий позволит значительно сократить количество спускоподъемных операций и улучшить качество вскрытия продуктивных пластов, что, в свою очередь, приведет к увеличению дренирующей поверхности скважин и повышению их производительности. Применение ударно-гидравлической системы для бурения через вырезы в обсадных колоннах представляет собой перспективное решение для многозабойного бурения. Использование ударно-гидравлической системы позволяет создавать вырезы в колоннах, обеспечивая бурение дополнительных стволов на значительной глубине без необходимости проведения множества спускоподъемных операций. Это особенно актуально для скважин, расположенных в сложных геологических условиях, где традиционные методы бурения часто оказываются недостаточно эффективными. В рамках проекта будут исследованы и протестированы различные конструкции ударно-гидравлической системы и отклонителей, чтобы выбрать наиболее эффективные для применения в нефтяной промышленности Казахстана. Проект включает несколько ключевых этапов. Во-первых, будет проведен анализ существующих технологий бурения дополнительных стволов и изучены различные типы ударно-гидравлической системы и отклонителей. Данный этап предполагает сбор данных о применении подобных технологий в мировой практике, а также выявление недостатков существующих методов. Во-вторых, будет разработан новый метод бурения с применением ударно-гидравлической системы, ориентированный на снижение эксплуатационных затрат и улучшение вскрытия продуктивных пластов. Важной частью проекта станет проведение лабораторных испытаний новых методов с целью проверки их эффективности в реальных условиях. Ожидается, что лабораторные исследования подтвердят возможность применения разработанного решения на практике. В-третьих, на основе полученных данных будут подготовлены рекомендации для внедрения новой технологии на предприятиях нефтегазовой отрасли.

«С учетом нарастания глобального энергодефицита мы остро нуждаемся в надежных и экологически чистых источниках энергии, — констатировал Касым-Жомарт Токаев, озвучивая послание народу Казахстана 2 сентября на совместном заседании палат парламента. — Поэтому, на мой взгляд, необходимо обратить самое пристальное внимание на развитие атомной энергетики. Этот вид генерации способен в значительной степени удовлетворить быстро растущие потребности нашей экономики». В настоящее время в 30 развитых и развивающихся государствах действуют около 200 АЭС, отметил президент. Атомная энергетика - важнейшая подотрасль глобальной энергетики, начавшая несколько десятков лет назад вносить заметный вклад в глобальное производство электроэнергии. Себестоимость электроэнергии, вырабатываемой АЭС сегодня, позволяет говорить о серьезной конкуренции с их стороны другим типам электростанций. Явное преимущество АЭС - отсутствие выбросов аэрозолей и парниковых газов в атмосферу. Около 17% производства электроэнергии в мире принадлежит АЭС. Отрасль также занимает третье место после угольной энергетики и гидроэнергетики. Наибольшее распространение АЭС имеют в США, в эксплуатации страны находится сегодня свыше 100 энергоблоков общей мощностью до 100 ГВт, но лидером в области атомной энергетики в мире является Франция, которая использует 58 энергоблоков, производящих около 75% всей атомной энергии мира. В целом же на сегодняшний день мировая атомная энергетика включает в себя 440 атомных реакторов, которые расположены в 31 стране мира и суммарно производят около 370 ГВт электроэнергии. Уран — это основное топливо ядерных реакторов, и обращение с ним должно быть грамотным, безопасным и устойчивым. В последние годы объем мирового производства природного урана составлял 55 000 – 65 000 тонн металлического урана в год. Казахстан занимает второе место в мире по разведанным запасам природного урана. Около 14 % от всех разведанных мировых запасов сосредоточено в недрах Республики Казахстан. Общие разведанные запасы страны оцениваются более 700 тыс. тонн урана. В 2009 году Казахстан вышел на первое место по добыче урана в мире и продолжает сохранять лидирующие позиции на мировом рынке. Казахстан производит около 40% от мировой добычи урана. В 2021 году объем добычи урана составил 21,8 тыс. тонн., по итогам 2022 года - 21,3 тыс. тонн. Добыча урана в Казахстане проводится только методом подземного скважинного выщелачивания, являющегося самым экологически безопасным и самым низко затратным методом добычи урана. В настоящее время урановые месторождения Казахстана столкнулись с проблемой нехватки серной кислоты для подземного скважинного выщелачивания природного урана. Серная кислота - основной и необходимый реагент для извлечения урана путем подземного скважинного выщелачивания. Острая нехватка серной кислоты приводит к уменьшению степени извлечения урана способом подземного скважинного выщелачивания. Как известно, уменьшение степени извлечения урана приводит к ухудшению процесса выщелачивания, тем самым увеличивает срок отработки месторождения. Увеличение срока отработки месторождения приводит к повышению расходов на реагенты для процесса выщелачивания урана, расходы на рабочую сули, электричества, тем самым приводит к росту капитальный расход на выщелачивание природного урана. Для снижения расхода серной кислоты и увеличения степени извлечения природного урана с пласта нами предлагается применить окислительный раствор с концентрацией реагентов жидкого кислорода и озона для выщелачивания подземным скважинным способом. В лабораторных исследованиях будут определяться оптимальная концентрация реагентов жидкого кислорода и озона в окислительном растворе для повышения степени извлечения при подземной скважинном выщелачивания урана. В лабораторных условиях сконструируем стенд для подачи окислительного раствора с концентрацией жидкого кислорода и озона на выщелачивающий раствор. Так же в лабораторных условиях проведём закачку окислительного раствора и выщелачивающего раствора на урановый керновый материал. В лабораторных исследованиях будут получены зависимости концентраций жидкого кислорода и озона в окислительном растворе на степень извлечения природного урана. В лабораторных исследованиях будет определяться зависимость концентрации окислительного раствора в выщелачивающем растворе на степень извлечения природного урана. Применяя окислительный раствор с концентрацией жидкого кислорода и озона для увеличения степени извлечении, планируется снизить расходы на серную кислоту, уменьшить срок отработки месторождения, тем самым снизить капитальные расходы на добычу природного урана способом подземного скважинного выщелачивания. С помощью данного проекта мы планируем снизить себестоимость добычи природного урана, для дальнейшего использования урана для атомной промышленности нашей страны, для энергетической независимости и процветание нашего государства.

На сегодняшний день доля возобновляемой энергии, генерируемой с помощью методов альтернативной энергетики в общей генерации энергии в Казахстане составляет порядка 6.67 %. При этом участие Казахстана в международных программах COP28, IAEA Atom4NetZero, направленных на снижение количества вредных выбросов в атмосферу и увеличения доли альтернативных источников энергии в энергетическом секторе, открывает большие возможности для развития научных исследований в данном направлении, основной целью которых является трансформация фундаментальных теоретических знаний в практические приложения, способные увеличить энерговыход производства энергии, а также повысить рентабельность производства альтернативных источников энергии и их эксплуатации. Ключевая идея проекта заключается в определении технологических решений при создании наноструктрированных композитных керамик на основе тройной системы MgO – CeO2 – ZrO2, обладающих высокими показателями емкостных характеристик, термической стабильностью и большим ресурсным временем жизни. Интерес к данному типу керамик в качестве твердооксидных топливных элементов обусловлен возможностями их использования в качестве анодных материалов благодаря совмещению ионной и электронной проводимостью, а также низкими показателями термического расширения, препятствующим деградации анодов в случае высокотемпературных режимах эксплуатации. Междисциплинарность проекта заключается в определении перспектив использования методов механоактивации и термического отжига для создания керамических материалов, обладающих высокими показателями устойчивости к внешним воздействиям, а также низкой себестоимостью при производстве. Цель проекта заключается в изучении применимости модифицированных композитных наноструктурированных керамик на основе соединений оксидов циркония, церия и магния в качестве материалов топливных элементов для производства водорода. Реализация ключевой идеи и цели проекта будет осуществлена путем решения ряда задач взаимодополняющих друг друга, а также позволяющие получить новые данные о кинетики фазовых превращений в тройной системе MgO – CeO2 – ZrO2 керамик, а также определении перспективности использования полученных керамик в качестве анодных материалов для топливных элементов. Основные задачи реализации проекта сформулированы следующим образом: 1) Отработка режимов получения тройных MgO – CeO2 – ZrO2 керамик с применением метода механоактивации и термического отжига в случае вариации концентрации стабилизирующего компонента MgO с дальнейшей всесторонней характеризацией полученных образцов. 2) Исследование влияния стабилизирующей компоненты MgO на устойчивость CeO2 – ZrO2 керамик к высокотемпературной деградации, сравнимой с режимами эксплуатации твердооксидных топливных элементов, с целью определения потенциальных составов для дальнейших разработок. 3) Определение оптимальных составов MgO – CeO2 – ZrO2 керамик для использования их в качестве основы для анодных материалов путем тестирования их режимах, характерных для производства водорода.

Целью проекта является реализация и оценка применимости технологии цифрового анализа керна для создания трехмерной модели образца нетрадиционного коллектора трудноизвлекаемой сланцевой нефти на Контрактной территории ТОО «САУТС-ОЙЛ», расположенной в Карагандинской и Кызылординской областях Республики Казахстан. Модель позволит визуализировать внутреннюю структуру и изучить минеральный состав глинистой толщи карагансайской свиты, уточнить петрофизические характеристики образца, сравнить их с промыслово-геофизическими данными и построить геологическую модель залежи. Проблемы, на решение которых нацелен проект. Проект направлен на решение научно-технической задачи по повышению геологической изученности и расширению ресурсного потенциала компании ТОО «Саутс-Ойл». Ключевой задачей проекта является формирование новой базы знаний и понимания потенциала нетрадиционных коллекторов. Актуальность освоения трудноизвлекаемых запасов обусловлена необходимостью переосмысления традиционных представлений о генезисе природных резервуаров углеводородов. Особую важность приобретают вопросы, связанные с вовлечением в разработку все более сложных залежей нефти, где традиционные физические методы исследования оказываются недостаточно эффективными. Суть метода цифрового анализа керна заключается в получении трехмерного изображения породы с высоким пространственным разрешением с последующим построением цифровой модели керна. Особенностью цифрового керна является возможность проведения комплексного исследования на микронном и субмикронном масштабах, позволяющих детально изучать структуру породы, элементный и минеральный состав, поровый объем, а также содержание органических веществ в плотных коллекторах нефтематеринских отложениий. Цифровой керн позволит оптимизировать процесс отбора образцов для исследований, изучить фильтрационные свойства коллектора с помощью высокоразрешающего сканирования и создать трехмерную модель образца для итеративного моделирования. Научно-исследовательские работы по проекту будут проводиться в НАО «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К. И. Сатпаева» (НАО КазНТУ) и ранее в Казахстане в других научно-исследовательских организациях такой вид работ не выполнялся. НАО КазНТУ является базой по подготовке инженерных кадров промышленности республики и научных специалистов. В научном плане исследовательский проект обладает значительной научной ценностью благодаря комплексному подходу к решению задачи по повышению геологической изученности месторождений трудноизвлекаемых запасов нефти Республики Казахстан, что соответствует целям, обозначенным в Послании Главы Государства народу Казахстана. Внедрение цифровых технологий является ключевым фактором повышения эффективности нефтегазовой промышленности. В рамках проекта будет разработан специализированный подход к моделированию и методологии, адаптированный к особенностям изучаемого объекта, с потенциалом масштабирования на другие проекты. Основные подходы к проведению исследований Проект предполагает использование современных методов исследований, включая лабораторное определение фильтрационных свойств пород-коллекторов жидким азотом и высокоразрешающую сканирующую микроскопию, для построения двух- и трехмерных изображений поровой модели. Метод исследований пористости и проницаемости керновых образцов жидким азотом является эффективным инструментом для определения этих параметров в лабораторных условиях. Данный метод отличается от традиционных методов, использующих воду или керосин, тем, что снижает влияние капиллярных сил и поверхностного натяжения, что делает его особенно полезным для исследования низкопроницаемых пород. По результатам лабораторных экспериментов будет получена петрофизическая основа для дальнейшей интерпретации скважинных данных. С помощью высокоразрешающего сканирования будет создан цифровой двойник керна для изучения структуры и свойств на разных пространственных масштабах – от масштаба пор до образца полноразмерного керна. Последующая обработка полученных изображений позволит построить трехмерную цифровую модель керна, с помощью которой возможно провести цифровое моделирование различных процессов для получения искомых характеристик пласта. Результаты исследований фильтрационных свойств цифрового образца будут сопоставляться с количественными данными лабораторных исследований кернового материала. Корреляционные зависимости будут использованы при моделировании статической модели пласта-коллектора.

Важной задачей научно-технологического развития техники и энергетики, в частности, является разработка новых материалов и изучение их свойств с целью выяснения возможности их применения в перспективных областях водородной энергетики, а также в ядерной и термоядерной энергетике. Как известно, конструкционный бериллий обладает уникальным набором физико-механических свойств, обеспечивающих его успешное применение в различных отраслях приборостроения, реакторной техники, авиации и космонавтики. Также широко распространено применение бериллийсодержащих бронз и алюминий-бериллий-магниевых сплавов. Кроме того, бериллий способен образовывать интерметаллические соединения с большинством металлов периодической системы с различным атомным отношением Be/Me. В прошедшие десятилетия были получены различные бинарные интерметаллические соединения с тугоплавкими металлами, такими как тантал, ниобий, цирконий, хром, титан, а также проведены испытаниях некоторых из их физико-механических свойств. Вместе с тем, к настоящему моменту имеется значительный пробел в исследованиях возможности получения монофазных интерметаллических соединений бериллия с рядом редкоземельных металлов группы лантаноидов, а также изучению их свойств. Целью предлагаемого проекта является исследование возможности получения новых материалов на основе бинарных интерметаллических соединений бериллия и редкоземельных металлов группы лантаноидов. Для достижения цели проекта, планируется решить следующие основные задачи: 1. Подготовка экспериментов по созданию бинарных интерметаллических соединений на основе бериллия и редкоземельных металлов, и характеризация исходных порошков для синтеза. 2. Эксперименты по созданию бинарных интерметаллических соединений на основе бериллия и редкоземельных металлов, при различных технологических параметрах. 3. Исследования полученных образцов бериллидов и определение оптимальных технологических параметров синтеза. В ходе реализации проекта будут получены уникальные экспериментальные данные по параметрам получения монофазных бинарных интерметаллических соединений бериллия и редкоземельных металлов группы лантаноидов. Кроме того, будут получены образцы в виде порошков и компактированных соединений, которые будут использованы для проведения изучения их физико-механических свойств. Предлагаемый проект может оказать существенную пользу для Казахстана, так как действующее на его территории предприятие АО «Ульбинский металлургический завод» является одним из немногих в мире специализирующихся на выпуске изделий на основе бериллия. Расширение линейки высокомаржинальной продукции на основе бериллидов редкоземельных металлов приведет к получению заказов на поставку изделий продукции с высокой добавленной стоимостью, развитию технологий по обработке сложных и высокоточных деталей из бериллидов, росту высокотехнологичных производств, так и созданию рабочих мест для среднего и высококвалифицированного персонала завода, позволит увеличить доходы предприятия, а соответственно и увеличение налоговых поступлений в бюджет Республики Казахстан.

Наименование темы проекта: Разработка технологии получения модифицирующих добавок на основе отходов минерального сырья для ускоренного твердения цементного камня бетона и повышения эксплуатационных свойств бетонов. Цель проекта: Разработка и получение модифицирующей добавки на основе отходов минерального сырья горно-обогатительных комбинатов для бетонов высокофункционального назначения и долговечности и изучить влияние добавки на гидратацию и твердение вяжущего, и фазовый состав и структуру модифицированного камня. Актуальность: В современном строительном материаловедении ключевыми задачами являются ускорение и снижение стоимости процессов, таких как производство малоклинкерных цементов, уменьшение расхода цемента, сокращение термообработки и повышение прочности бетона. Исследования показали, что активация затвердевания цемента возможна с применением быстрозатвердевающих цементов, однако их производство требует высокой энергоемкости и не всегда дает желаемый эффект на ранних стадиях твердения (1–3 часа до 1–3 дней). В связи с этим разработаны модифицирующие добавки для управления процессом гидратации и структуры цементного камня. Введение таких добавок способствует ускоренной кристаллизации гидросульфоалюминатов кальция, что повышает начальную прочность и долговечность бетона за счет формирования гидросиликатов кальция. Разработка и применение модифицирующих добавок на основе отходов может снизить затраты на производство бетонов. В работе Н. С. Кузнецова и А. В. Тимофеева [1] подчеркивается, что использование переработанных минеральных добавок не только уменьшает зависимость от природных ресурсов, но и способствует снижению стоимости строительных материалов Основные подходы к проведению исследований. Одним из основных подходов который будет применен в научно-исследовательской работе это смешанное исследование, которое сочетает в себе количественный и качественный подходы, что позволяет всесторонне понять и триангулировать полученные результаты. Степень влияния результатов исследований на научно-технический (в том числе – кадровый) потенциал. Исследования по разработке добавок на основе минеральных отходов укрепляют научно-технический и кадровый потенциал строительной отрасли, способствуя инновациям, экологичности материалов и развитию квалифицированных кадров. Конкурентоспособность научных организаций и их коллективов, ученых. Конкурентоспособность научных организаций и ученых повышается за счет уникальных технологий, междисциплинарных исследований, публикаций в ведущих журналах, сотрудничества с промышленностью и участия в международных проектах. Это укрепляет их репутацию, привлекает финансирование и кадры, усиливая вклад в отрасль. Практическая значимость результатов исследований то есть степень их готовности для коммерциализации или применения в ином качестве для решения актуальных задач социально-экономического и научно-технического развития Республики Казахстан. Разработка технологии по получению минеральных модифицирующих добавок на основе отходов горно-обогатительного комбината для управления процессом твердения цементного камня бетона с улучшенными эксплуатационными характеристиками.