AP26100207 «Өсімдік майлары негізінде экологиялық таза наномодификацияланған майлап суыту сұйықтықтарын өндіру технологиясын әзірлеу»

Әлемдік нарықта майлау-салқындатқыш сұйықтықтарды (МСС) синтетикалық және мұнай негізді өнімдер (шамамен 2/3) басым қолданады, ал олардың пайдалануымен беткі және жерасты суларын, ауаны және топырақты ластаумен байланысты елеулі экологиялық тәуекелдер туындайды, бұл өз кезегінде азық-түлік қауіпсіздігіне және халық денсаулығына жанама әсер етеді. Осындай жағдайда өсімдік майларына негізделген экологиялық таза, наномодификацияланған МСС технологиясын MQL-жүйелерінде (майлаудың минималды мөлшері) қолдану тұрғысынан әзірлеу өзекті болып табылады. Өсімдік негіздерінің биоыдырағыштығы қоршаған ортаға түсетін токсикалық жүктемені азайтады, ал наноқоспалар (Al2O3, TiO2, MWCNT, Cu, Ag) есебінен жететін жоғары жылуөткізгіштік пен жақсартылған трибологиялық қасиеттер өңдеу аймағын тиімдірек салқындату мен майлауды минималды шығындарда қамтамасыз етеді. Күрделі зерттеу шеңберінде өсімдік майларының кең спектрін (кокос, соя, кастор, күнбағыс, рапс, пальма, жожоба) қарастырып, оңтайлы нанокомпоненттерді таңдау минералды МСС-да ғылыми және практикалық тұрғыдан маңызды балама қалыптастырады және метал өңдеудің экологиялық ізі мен ресурстық жүктемесін төмендетуге бағытталады.

Металдарды механикалық өңдеуде қолдану үшін экологиялық таза наносұйықтықтарды алу мақсатында нанобөлшектері бар өсімдік майлары негізіндегі кесу сұйықтарын модификациялау.

1. Өсімдік майлары негізінде наномодификацияланған майлау-салқындатқыш сұйықтықтарды (МСC) алу әдісі әзірленді.

2. Алынған құрамды MQL технологиясымен (минималды мөлшерде майлау жүйесі) біріктіру металдарды механикалық өңдеуде қолданылатын МСC-ның экологиялық тазалығын қамтамасыз етеді.

3. MQL жүйелеріне арналған МСC-ның қажетті физика-химиялық қасиеттері бойынша деректер алынды.

4. Өсімдік майларын MQL технологиясында қолданудың ерекшеліктері зерттелді.

5. Алынған деректер негізінде наномодификацияланған МСC синтезінің әдістемесі әзірленіп, оңтайландырылды.

6. МСC-ның оңтайлы құрамы мен нанобөлшектердің тиімді концентрациясы анықталып, майлау-салқындатқыш сұйықтықтарды наномодификациялау технологиясы жасалды.

7. Наносұйықтықтарды тұрақтандырудың тиімді әдісі анықталды.

8. Наномодификацияланған МСC-ның жылу өткізгіштігі мен тұтқырлығы зерттелді.

9. Бұл қасиеттердің температураға тәуелділігі және алынған наносұйықтықтардың тұрақтылығы анықталды.

10. Алынған наномодификацияланған МСC ортасында металдарды механикалық өңдеу (кесу) бойынша тәжірибелер жүргізілді.

11. Наномодификацияланған МСC берудің әртүрлі технологиялық режимдері сыналды.

12. Өңделген беттің қасиеттері зерттеліп, алынған нәтижелер талданды.

13. Металдарды кесу барысында анықталған негізгі мәселелер ескеріліп, кесу сұйықтығының құрамы мен өндіріс технологиясы жетілдірілді.

14. Жақсартылған құрамдағы наносұйықтықтармен қайталама тәжірибелер жүргізілді.

15. Өңделген беттердің қасиеттерін салыстырмалы талдау нәтижелері алынды.

16. Металдарды кесу кезінде жылу беру процесі наномодификацияланған МСC ортасында модельденді.

17. Алынған барлық тәжірибелік деректер негізінде наномодификацияланған майлау-салқындатқыш сұйықтықтарды қолдану бойынша ұсынымдар әзірленді.

18. Жоба нәтижелері бойынша келесі ғылыми жарияланымдар жоспарлануда:

• кемінде үш (3) ғылыми мақала және (немесе) шолу, Web of Science (Science Citation Index Expanded) және/немесе Scopus дерекқорларында индекстелген, Q1–Q3 квартильдеріне кіретін немесе CiteScore 60 пайызтилінен төмен емес журналдарда;

• КОКНВО ұсынған шетелдік немесе отандық рецензияланған басылымдарда кемінде екі (2) мақала немесе шолу, оның бірі көпсалалы (multidisciplinary) санатта болуы тиіс.

19. КОКНВО-ның 1-тізіміндегі көпсалалы емес журналдар үшін 1 және 2-тізімдерге енгізілген, екі немесе одан да көп бағытта индекстелетін журналдар есептеледі.

20. Жоба нәтижелері келесі журналдарда жариялануы жоспарлануда:

• Wear (Scopus CiteScore – 88%, Web of Science Q1), баспагер Elsevier;

• Results in Engineering (Scopus CiteScore – 82%, Web of Science Q1), баспагер Elsevier;

• Journal of Manufacturing Processes (Scopus CiteScore – 89%, Web of Science Q1), баспагер Elsevier;

• сондай-ақ Web of Science (Science Citation Index Expanded) және/немесе Scopus дерекқорларында индекстелген, CiteScore ≥ 60% көрсеткіші бар басқа ғылыми журналдарда.

21. Қазақстандық жарияланымдар келесі басылымдарда жүзеге асырылады:

• Қазақстан Республикасы Ұлттық ғылым академиясының баяндамалары (КОКНВО 2-тізімі, физика-химия ғылымдары);

• Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығының хабаршысы (КОКНВО 2-тізімі, физика ғылымдары);

• Д. Серікбаев атындағы ШҚТУ хабаршысы (КОКНВО 2-тізімі, пәнаралық бағыт: инженерия, АКТ, сәулет және құрылыс).

22. Жоба аясында 1 PhD докторантын даярлау жоспарланған, оның зерттеу тақырыбы жоба тақырыбымен тікелей байланысты.

23. Зерттеу нәтижелері бұқаралық ақпарат құралдарында жарияланып, отандық және шетелдік ғылыми конференцияларда ұсынылады.

24. Жобаның қолданылу саласы – машина жасау.

25. Алынған наномодификацияланған майлау-салқындатқыш сұйықтықтар экологиялық қауіпсіз қасиеттерге ие болады, бұл қоршаған ортаны қорғау мен тұрақты даму мақсаттары үшін маңызды фактор болып табылады.

26. Жобаның практикалық маңыздылығы – өнеркәсіпте қолданылатын улы және ыдырамайтын минералды МСC-ның орнына экологиялық таза сұйықтықтарды өндіру технологиясын әзірлеу.