Latviski  English
Latvijas izgudrojumi
Latvijas izgudrotāji
Latvijas patenti
Citu valstu patenti
LR patentu likumdošana
LR patentu valde
Latvijas zinātnieki
Latvijas Zinātņu akadēmija
Norādes

Neorganisko savienojumu plazmas tehnoloģija.

    Kopš 60.gadu vidus Latvijas Zinātņu akadēmijas Neorganiskās ķīmijas institūts veic plašus pētījumus plazmas ķīmijā un plazmas tehnoloģijā. Pētījumu rezultāti deva iespēju izstrādāt virkni jaunu tehnoloģisku paņēmienu dažādu grūti kūstošu savienojumu (nitrīdu, karbīdu, borīdu, oksīdu, karbonitrīdu un to kompozīciju) iegūšanai ultradisperu pulveru veidā ar atsevišķu daļiņu izmēru mazāku par 100 nm. Vispusīga šādi iegūto nanoizmēru pulveru īpašību izpēte savukārt ļāva radīt materiālus un pārklājumus, kuri raksturojas ar ļoti augstām ekspluatācijas īpašībām (cietību, mehānisko stiprību, ķīmisko-, termisko- un nodilumizturību, īpašām elektrofizikālajām un optiskajām īpašībām u.c.).

    Izstrādātā tehnoloģija atšķiras no tradicionālajām ar to, ka savienojumu sintēze notiek no vielas molekulārā, atomārā vai jonu stāvokļa un kondensētai fāzei veidojoties ļoti īsā laika periodā pie ļoti augstas temperatūras. Līdz ar to veidojas daļiņas ar ļoti nelieliem izmēriem un ar specifiskām īpašībām.

    Neorganiskās ķīmijas institūts PSRS ietvaros 1971 – 1990 gados bija vadošā organizācija, kas koordinēja pētījumus par grūti kūstošu savienojumu sintēzi plazmā.

Galvenie autori:

Tehnoloģiju izmanto:

  • Dažādu savienojumu ultradisperu pulveru ražošanai (sk. U.Cielēns, T.Millers)
  • Dažādu materiālu uz ultradisperu pulveru bāzes iegūšanai vai to īpašību būtiskai uzlabošanai: (sk. T.Millers)
  • metālgriešanas, t.sk. supercietie instrumenti (SKM, kortinits, silinīts), kurus ražoja trijās rūpnīcās (1. zīmējums)
  • keramiskie konstrukcijas materiāli ar paaugstinātu triecienizturību, cietību un mehānisko stiprību, t.sk. individuālai un tehnikas aizsardzībai pret koncentrētiem triecieniem un izmantošanai kosmosā (2. zīmējums);
  • keramiskie funkcionālie materiāli ar augstām un stabilām elektro- un siltum- fizikālajām īpašībām (3. zīmējums);
  • polimērmateriāli ar ultradisperso pulveru piedevām aukstuma- un nodilumizturības palielināšanai, t.sk. aviācijas vajadzībām;
  • kompozītmateriāli ar specifiskām izmēru maiņas u.c. īpašībām, t.sk. sarežģītu sistēmu vadīšanas iekārtām;
  • metāli (alumīnijs, čuguns, niķeļa kausējumi) ar nelielu ultradisperso pulveru piedevu to struktūras un īpašību uzlabošanai (4. zīmējums);
  • termiskie un galvaniskie pārklājumi ar augstu mehānisko un nodilumizturību, specifiskām elektriskajām un optiskajām īpašībām, t.sk. kosmosa aparātiem (5. zīmējums un 6. zīmējums).

Tehnoloģisko paņēmienu realizācija:

  • Dažādu savienojumu ultradisperso pulveru eksperimentālai ražošanai 1976.gadā Neorganiskās ķīmijas institūts izveidoja Neorganisko materiālu Speciālo konstruktoru - tehnologu biroju (NM SKTB) ar vairākām tehnoloģiskām līnijām, kuras nodrošināja ražošanas apjomu 3 – 5 tonnas pulveru gadā. Vēlāk vairākas šādas ražotnes, kuras izmanto plazmas tehnoloģiju izveidoja arī Krievijā un Ukrainā. Patreiz Latvijā šo tehnoloģiju savā darbībā izmanto SIA «Plazma, keramika, tehnoloģija» un SIA «Neomat». Plazmas pārklājumu iegūšanas tehnoloģiju 80-jos gados iepriekšminētā NM SKTB metodiskajā vadībā Latvijā izmantoja 14 rūpnīcās un ražošanas iecirkņos. Vairākos no tiem darbs turpinās arī šodien. Lielākais darba apjoms šajā virzienā tiek veikts Individuālajā uzņēmumā «Terpa», kurš izveidojās uz NM SKTB attiecīgās nodaļas bāzes.
  • Materiālus un izstrādājumus uz ultradispersu pulveru bāzes izgatavoja vairākās organizācijās Obņinskā, Ļeņingradā, Noginskā, Kijevā, Krasnojarskā, Jakutskā, Kaļiņingradā, Omskā, Maskavā, Podoļskā, Zaporožjē u.c.
  • Latvijā patreiz to turpina SIA «Plazma, keramika, tehnoloģija» sadarbībā ar vairākiem institūtiem un firmām Vācijā, Francija u.c.

Apbalvojumi:

  • PSRS Ministru Padomes 1 pakāpes prēmija, 1976
  • Latvijas PSR Valsts prēmija par grūtkūstošo savienojumu un pārklājumu plazmas tehnoloģijas izstrādāšanu un ieviešanu (autoru kolektīvs: U.Cielēns, J.Grabis, A.Kovaļevskis, T.Millers, M.Raicis, L.Stafeckis), 1980.
  • Latvijas Zinātņu akadēmijas Lielā medaļa T.Milleram par izcilu zinātnisko devumu plazmas ķīmijā un neorganisko materiālu tehnoloģijā, 2002

Patenti:

Iegūtas ap 90 PSRS autorapliecības un 3 ārzemju patenti

Ārzemju patenti:

V.Petruničus, V.Mihailovs, J.Koroļova, J.Grabis, T.Millers, G.Heidemane, J.Zalīte, V.Troickis, S.Panfilovs, J.Cvetkovs, O.Grebcova, J.Kijanskis, L.Stafeckis, A.Ueļskis. Plazmoķīmiskais sīkdispersu pulveru iegūšanas paņēmiens.
Vācijas patents DE Nr. 333940. Izstrādne reģistrēta arī Francijā (patents B1 Nr.8318307, 1987) un Ungārijā.

Literatūra:

  • T.Millers, A.Vītola. Fosfora -slāpekļa neorganiskie savienojumi. Rīga, Zinātne, 1986, 208p. (krievu val.)

Raksti:

  • T.Millers. Augsttemperatūras savienojumu pulveru sintēze plazmā un to īpašības. - Vestnik Akademii Nauk SSSR. Neorganicheskie materiali, 1979, sej.15, Nr.5, lpp.557-562 (krievu val.)
  • T.Millers T, L.Polaks, L.Raicis, M.Raicis, D.Sloveckis. Fosfora nitrīdu sintēzes kinētika un mehānisms zemtemperatūras plazmā. - Himija Visokih Temperatur, 1980, sej.14, Nr.2, lpp.168-173 (krievu val.)
  • T.N.Millers, A.A.Kuzjukevičs. Micromonocrystals of refractory compounds: composition, structure and properties. - Progr.Crystal Growth and Charact., 1988, vol.16, pp.367-438
  • T.Millers. Materials synthesis on the basis of ultrafine refractory compound powders. - Materials Science and Engineering, 1993, A168, pp.171-176
  • A.Kuzjukevičs, K.Ischizaki, J.Grabis, T.Millers, I.Kondo. Hot pressing of TiN-alumina composites. - J.Cer.Soc.Japan, 1994, 102(3), pp.225-230
  • A.Vītola, J.Ronis, V.Avotiņš, T.Millers. Structure of inorganic phosphorus-nitrogen tetrahedral compounds. - Latvijas Ķīmijas žurnāls, 1997, Nr.1, lpp.52-59.
  • L.Čera, M.Bērziņš, T.Millers. Charge development at the interface in Si-C-N composite aqueous suspensions. Latvijas Ķīmijas žurnāls, 1997, Nr.2, lpp.643-71.
  • T.Millers, J.Ronis, A.Vītola. Synthesis, structure and properties of materials in the system P-N-O. - Phoshorus Research Bulletin, 1999, vol.10, pp.690-695.
  • T.Millers. Plazma, chemistry, and advanced materials. - Latvijas Zinātņu akadēmijas Vēstis, B, 2004, vol.58, Nr.2, pp.76-80.

Populārzinātniskie izdevumi:

  • U. Cielēns. Zemtemperatūras plazma ķīmijas tehnoloģijā. Rīga, Latvijas Zinību biedrība, 1974, 46 lpp. (krievu val.)
  • U. Cielēns. Zemtemperatūras plazmas pielietošana mūsdienu tehnikā. Rīga, Zinātne, 1975, 35 lpp. (krievu val.)
  • A.Kovaļevskis. Tehnoloģiskā aprīkojuma izgatavošana ar plazmas uzklāšanas metodi. Rīga, 1979, 42 lpp. (krievu val.)
  • A.Kovaļevskis. Mašīnu un mehanismu detaļu atjaunošana un pastiprināšana ar plazmas uzklāšanas metodi. Rīga, 1983, 37 lpp. (krievu val.)

Fotoalbums