Форма 3. ПРЕДЛОЖЕНИЯ Об условиях исполнения государственного контракта (О выполнении работ)
ПРЕДЛОЖЕНИЯ О выполнениИ работ
Предложения о выполнении работ участника размещения заказа включают в себя следующие части:
1. Календарный план выполнения работ.
2. Предложения о качестве работ и иные предложения об условиях исполнения государственного контракта.
3. Информационная карта проекта.
4. Анкета организации.
5. Пояснительная записка.
ТАБЛИЦА 1. «Календарный план выполнения работ»
№ п/п | Наименования этапов | Содержание выполняемых работ | Перечень документов, разрабатываемых на этапах | Срок исполнения (начало – окончание) (дата, месяц, год) | Цена этапов (рубли) (средства федерального бюджета) |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | Аналитический обзор по тематике проблемы. Обоснование метода физико-химической наномодификации композиционных материалов | 1.1. Анализ отечественных и зарубежных информационных источников (научно-техническая литература, ресурсы сети Internet), патентный поиск, анализ нормативной документации и мониторинг практических результатов по направлению НИР с целями: - систематизации способов модификации композиционных материалов, включая физический, физико-химический и химический способы; - выявления направлений повышения эксплуатационных свойств композиционных материалов. 1.2. Ранжирование методов повышения эксплуатационных свойств композитов: - разработка формализованной методики оценки эффективности варианта улучшения структурных характеристик и эксплуатационных свойств; - выбор варианта улучшения структурных характеристик и эксплуатационных свойств. 1.3. Определение технологии улучшения структуры и свойств композиционных материалов в рамках выбранного материаловедческого направления: разработка формализованной методики оценки эффективности варианта технологии повышения показателей эксплуатационных свойств; выбор способа по показателям энергоэффективности и материалоемкости. 1.5. Обоснование целесообразности наномодифицирования для повышения показателей эксплуатационных свойств аморфно-кристаллических композиционных материалов (формулировка гипотезы механизма и научное обоснование технологии наномодифицирования). 1.6. Формулировка оптимального плана решения задачи разработки методов и технологии наномодифицирования композиционных материалов. 1.7. Разработка методики проектирования многокомпонентных наномодифицированных композиционных материалов. Определения параметров физического воздействия. | Публикации в изданиях, входящих в перечень ВАК. Промежуточный отчет о НИР | с даты заключения государственного контракта – 15 декабря 2011 г. | 1100000 (один миллион сто тысяч) |
ИТОГО ЗА 2011 год: | 1100000 (один миллион сто тысяч) | ||||
2 | Моделирование структуры наномодифицированного композиционного материала | 2.1. Разработка структурной модели наномодифицированного композиционного материала. 2.2. Программная реализация расчетной схемы метода частиц (с привлечением средств параллельных вычислений). 2.3. Имитационное моделирование структурообразования в системе «вяжущее вещество - наномодифицированные дисперсные фазы». 2.4. Имитационное моделирование структурообразования в системе «наномодифицированное связующее - грубодисперсные фазы». 2.5. Оценка адекватности (в т. ч. для отдельных случаев – эмпирическая верификация) результатов модельных экспериментов. 2.6. Разработка рекомендаций по возможности использования результатов этапа НИР при создании научно-образовательных курсов. | Публикации в изданиях, входящих в перечень ВАК. Подача заявки на государственную регистрацию программы ЭВМ. Промежуточный отчет о НИР | 1 января 2012 г. – 30 апреля 2012 г. | 1600000 (один миллион шестьсот тысяч) |
3 | Выявление закономерностей структурообразования и разработка технологии наномодифицированных композиционных материалов | 3.1. Уточнение технологических параметров наномодифицирования (исходя из результатов имитационного моделирования). 3.2. Эмпирическое исследование влияния вида и состояния поверхности наномодифицированных дисперсных фаз на свойства композиционного материала. 3.3. Эмпирическое исследование с использованием УСУ закономерностей влияния технологических и рецептурных факторов на структуру, реологические и эксплуатационные свойства наномодифицированного композиционного материала (размер блоков мозаики, характер и количество химических связей, плотность дислокаций, однородность и относительный размер каналов поровой структуры, фазовый состав, размеры и распределение структурных элементов); реологические свойства (предельное напряжение сдвига, вязкость); параметры состояния (средняя и истинная плотность); механические свойства (пределы прочности при изгибе, сжатии, модуль упругости, коэффициент Пуассона, предельные деформации); параметры разрушения (активность, интенсивность, амплитуда и энергия акустической эмиссии); гидрофизические свойства (массопоглощение, коэффициент размягчения, коэффициент стойкости, морозостойкость); теплофизические свойства (коэффициент теплопроводности, коэффициент термической стойкости, коэффициент линейного температурного расширения, удельная теплоемкость). 3.4. Выявление закономерностей влияния технологических и рецептурных факторов на структуру, реологические, эксплуатационные и функциональные свойства композиционных материалов специального назначения. 3.5. Выполнение мероприятий по развитию УСУ 3.6. Разработка технологии изготовления радиационно-защитных и коррозионно-стойких наномодифицированных композиционных материалов. Изготовление опытных образцов материалов, обладающих повышенными показателями эксплуатационных свойств. 3.7. Разработка рекомендаций по возможности использования результатов НИР при создании научно-образовательных курсов. Разработка рекомендаций по возможности использования результатов НИР в промышленности. | Публикации в изданиях, входящих в перечень ВАК. Экспериментальные образцы наномодифицированных композитов. Подача заявки на патент РФ. Заключительный отчет о НИР | 1 мая 2011 г. – 13 сентября 2011 г. | 2340000 (два миллиона триста сорок тысяч) |
ИТОГО ЗА 2012 год: | 3940000 (три миллиона девятьсот сорок тысяч) | ||||
ИТОГО: | 5040000 (пять миллионов сорок тысяч) |
Руководитель участника размещения заказа (или уполномоченный представитель)
ГОУ ВПО МГСУ
Первый проректор _________________________
(подпись)
М. П.
ПредложениЯ о качестве работ и иные предложения об условиях исполнения государственного контракта
на выполнение поисковой научно-исследовательской работы по теме:
«Разработка технологии наномодифицирования композиционных строительных материалов с использованием уникального комплекса исследовательского оборудования научно-образовательного центра по направлению «Нанотехнологии» МГСУ»
Предложения о качестве работ:
№ п/п | Показатель качества работ | Предложения участника размещения заказа | Прим. |
1 | Характеристики выполняемых работ и ожидаемых научных и/или научно-технических результатов | Актуальность. Острая необходимость в модернизации экономики и преодолении технологического отставания, обозначенная Президентом РФ , требует совершенствования традиционных и внедрения новых технологий, базирующихся на использовании более интенсивных физических воздействий, а также применения химически активных сред. Это, в свою очередь, диктует необходимость применения новых эффективных и долговечных композиционных материалов, обеспечивающих экологическую безопасность и экономическую эффективность различных производств. Разработка таких композитов требует систематизации, обобщения и поиска новых знаний в области материаловедения, реализация которых создаст условия для развития одной из наиболее материалоемких отраслей экономики – строительства. Решение указанной задачи соответствует реализации приоритетного направления – индустрии наносистем, и критических технологий – нанотехнологий и наноматериалов, технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов. Научно-технический уровень. Разрабатывается структурная модель наномодифицированного композита. Выполняется имитационное моделирование структурообразования. Осуществляется разработка конкурентоспособных и не имеющих мировых аналогов наномодифицированных композиционных материалов специального назначения. Достижимость поставленных целей определяется высокой квалификацией научно-технического и инженерного состава исполнителей, имеющих существенный предварительный задел в заявленной области, использующих уникальное научно-исследовательское оборудование и методики исследования. Некоторые из ранее разработанных материалов специального назначения удостоены медалей и дипломов различных правительственных и научных организаций. Участие в образовательном процессе по тематике НИР. Новые результаты, полученные в процессе выполнения НИР, будут внедрены в учебный процесс в МГСУ и в других высших учебных заведениях по дисциплинам, связанным с тематикой НИР. Основные результаты исследований по тематике НИР за последние годы раскрыты в серии статей в журналах, входящих в перечень ВАК, и монографиях. 1. Королев, и наномодифицирование в строительном материаловедении. Зарубежный и отечественный опыт [Текст] / , // Вестник БГТУ им. . – 2007. – №2. –С.16-19. 2. Королев, технико-экономической эффективности нанотехнологий в строительном материаловедении [Текст] / , // Строительные материалы. – 2009. – №6. – С.66-67. 3. Королев, принципы создания радиационно-защитных материалов. Определение эффективного химического состава [Текст] / , // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2009. - №1 (11). – С.261-265 4. Смирнов, каркасов строительных композитов: расчётная схема и реализация [Текст] / , , // Региональная архитектура и строительство. – Пенза, ПГУАС, 2011, №1(10). – С. 45-52. 5. Королев, молекулярной динамики: моделирование композитов каркасной структуры [Текст] / , , // Вiсник Одеськоi Державноi Академii Будiвництва та Архитектури. Вип. 39, ч. 1. – Одеса: «Зовнiшрекламсервiс», 2010. – с. 399-403. 6. Королев, -защитные серные бетоны каркасной структуры [Текст]: монография / , , . – М.: Палеотип, 2009. – 192 с. 7. Королев, -защитные композиты вариатропно-каркасной структуры на основе расплавов [Текст]: монография / , , . – Пенза: ПГУАС, 2010. – 247 с. 8. Королев -защитные и химически стойкие серные строительные материалы [Текст]: монография / , , . – Пенза-Оренбург: ИПК ОГУ, 2010. – 364 с. | |
2 | Характеристики УСУ | Научно-образовательный центр по направлению «Нанотехнология» (НОЦ НТ) создан при ГОУ ВПО Московский государственный строительный университет (Национальный исследовательский университет) в рамках Федеральной адресной инвестиционной программы при выполнении мероприятий Федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на годы». НОЦ НТ оснащен уникальным комплексом исследовательского оборудования, позволяющим: – определять твердость и модуль упругости поверхностных слоев материала (система наномеханических испытаний NanoTest); – исследовать наноразмерные образования методом малоуглового рентгеновского рассеяния (малоугловой рентгеновский дифрактометр SAXSess); – проводить в автоматическом режиме по замкнутому циклу испытания для определения разрушающих напряжений при изгибе и сжатии, модуля эластичности, деформативных свойств (испытательная система ADVANTEST); – определять параметры порового пространства (анализатор удельной поверхности и размера пор NOVA 2200е); – проводить одновременное исследование реологических свойств и структуры деформируемых систем (ротационный вискозиметр Rheotest); – определять стойкость нанокомпозитов к абразивному износу и истиранию (абразивный анализатор Taber); – определять минимальную температуру пленкообразования (прибор термоградиентного анализа Thermostair II); – исследовать фазовые и аллотропные переходы при синтезе наномодификаторов и наноструктурированных композитов (спектрометр комбинационного рассеяния на платформе конфокального микроскопа Senterra); – измерять временя выхода на тепловое равновесие в ядерном магнитном резонансе (ЯМР-релаксометр Minispec MQ); – изучать химические процессы, протекающие при синтезе нанообъектов (комплект для термометрического титрования Titrotherm 859); – находить распределения частиц по размерам в суспензиях, эмульсиях, порошках (Лазерные анализаторы размеров частиц Microtrac S3500, Zetatrac); – исследовать структуру наномодифицированных материалов посредством измерения тепловых потоков (дифференциальный сканирующий калориметр HDSC PT1600/1400); – исследовать кинетику дефектообразования в процессе формирования структуры и при механических испытаниях наномодифицированных и наноструктурированных композиционных материалов (акустико-эмиссионная система Малахит АС-15А). Большинство научных приборов, входящих в состав комплекса, не выпускаются серийно. Многофункциональность и междисциплинарность не имеющего аналогов комплекса исследовательского оборудования обеспечивает достижение коллективом НОЦ НТ значимых научных результатов в области разработки наномодифицированных и наноструктурированных композиционных строительных материалов. |
ПРЕДЛОЖЕНИЕ О СРОКАХ (ПЕРИОДАХ) ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ:
№ п/п | Сроки (периоды) выполнения работ | Предложение |
1. | Срок выполнения работ по государственному контракту | 345 |
Руководитель участника размещения заказа (или уполномоченный представитель)
ГОУ ВПО МГСУ
Первый проректор _________________________
(подпись)
М. П.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ УЧАСТНИКА РАЗМЕЩЕНИЯ ЗАКАЗА ОБ УСЛОВИЯХ ИСПОЛНЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО КОНТРАКТА В СООТВЕТСТВИИ С РАЗДЕЛОМ V. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ КОНКУРСНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ:
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение поисковых научно-исследовательских работ (НИР) по лоту:
«Проведение научно-исследовательских работ с использованием уникальных стендов и установок в области наносистем и материалов»
Шифр: 2011-1.
по теме: «Разработка технологии наномодифицирования композиционных строительных материалов с использованием уникального комплекса исследовательского оборудования научно-образовательного центра по направлению «Нанотехнологии» МГСУ».
1 Основание для проведения НИР и сроки выполнения работ
1.1 Решение Конкурсной комиссии Заказчика № __ (протокол от «___» ________2011 г. № ______).
1.2 Начало работ: со дня заключения государственного контракта.
Срок окончания работ: 13 сентября 2012 г.
2 Исполнитель НИР
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный строительный университет», государственное учреждение, место нахождения: г. Москва, Ярославское шоссе, почтовый адрес: г. Москва, Ярославское шоссе.
3 Цель выполнения НИР: аналитико-синтетическое исследование, разработка метода наномодифицирования и технологии наномодифицированных композиционных материалов.
3.1 Получение новых знаний и результатов в области строительного материаловедения, а именно – в результате выполнения НИР будут расширены знания о закономерностях структурообразования наномодифицированных дисперсно-наполненных композиционных строительных материалах функционального назначения. Практические приложения новых знаний возможны при создании строительных материалов и конструкций.
3.2 Обеспечение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, проводимых организациями Российской Федерации, с предоставлением им возможности использования методов научных исследований, разработанных или освоенных для уникальной установки, стенда (УСУ).
В процессе выполнения НИР будут решены следующие задачи.
3.2.1 Систематизирована информация о направлениях повышения физико-механических и функциональных свойств композиционных материалов посредством введения наномодифицирующих добавок (в т. ч. – поверхностной обработки тонкодисперсных фаз микроколичествами аппрета).
3.2.2 Будет разработана структурная модель наномодифицированного связующего и композита функционального назначения на основе такого связующего. Будет выполнено имитационное моделирование структурообразования в системах «вяжущее - наномодифицированные дисперсные фазы», «наномодифицированное связующее - грубодисперсные фазы». Будет проведена оценка адекватности (в т. ч. для отдельных случаев – эмпирическая верификация) результатов модельных экспериментов. С учетом результатов имитационного моделирования будет уточнены технологические параметры введения наномодификатора.
3.2.3 С привлечением уникального комплекса исследовательского оборудования НОЦ НТ будет выполнено эмпирическое исследование закономерностей влияния технологических и рецептурных факторов на структуру, реологические и эксплуатационные свойства наномодифицированного композиционного материала (размер блоков мозаики, характер и количество химических связей, плотность дислокаций, однородность и относительный размер каналов поровой структуры, фазовый состав, размеры и распределение структурных элементов); реологические свойства (предельное напряжение сдвига, вязкость); параметры состояния (средняя и истинная плотность); механические свойства (пределы прочности при изгибе, сжатии, модуль упругости, коэффициент Пуассона, предельные деформации); параметры разрушения (активность, интенсивность, амплитуда и энергия акустической эмиссии); гидрофизические свойства (массопоглощение, коэффициент размягчения, коэффициент стойкости, морозостойкость); теплофизические свойства (коэффициент теплопроводности, коэффициент термической стойкости, коэффициент линейного температурного расширения, удельная теплоемкость).
3.2.4 Будут разработаны рекомендации по возможности использования результатов НИР при создании научно-образовательных курсов, а также рекомендации по использованию результатов НИР в промышленности.
В результате решения задач 3.2.1 и 3.2.2 достигается технический полезный эффект (использование полученных научных результатов расширяет информационную базу разработки материалов и предоставляет новые методы исследования структурообразования дисперсно-наполненных композитов). При решении задачи 3.2.3 достигаются технический и организационный полезный эффекты (получение новых научных результатов, обеспечивающих возможность создания новых видов НТП; предоставление организациям новых возможностей для проведения исследований; повышение эффективности эксплуатации оборудования). При решении задачи 3.2.4 достигается организационный полезный эффект; имеет место предоставление новых информационных услуг.
По результатам исследований будут опубликованы работы в ведущих отечественных и зарубежных изданиях. Отдельные результаты предполагается оформить в виде ресурсов Internet. Будут поданы: не менее двух заявок на патент РФ, не менее одной заявки на свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ. Разработанное программное обеспечение (модули для информационной среды имитационного моделирования наномодифицированных дисперсно-наполненных композиционных материалов) будет распространяться на условиях лицензии BSD.
4 Научные и научно-технические результаты выполнения НИР
4.1 При выполнении НИР должны быть получены следующие научно-технические результаты:
1) Отчет о НИР, содержащий, в том числе:
а) обзор и анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках НИР;
б) обоснование выбора развиваемого направления исследований;
в) обоснование необходимости использования УСУ для достижения целей работы;
г) изложение методик проведения исследований и обоснование их использования;
д) результаты исследований;
е) оценку результатов НИР;
ж) обобщение и выводы по результатам НИР;
з) рекомендации и предложения по использованию результатов НИР;
и) результаты работ, выполненных для сторонних организаций.
4.1.1 Детализованные модели наномодифицированных связующих и композитов на их основе.
4.1.2 Программа ЭВМ имитационного моделирования структурообразования в системах «вяжущее - наномодифицированные дисперсные фазы», «наномодифицированное связующее - грубодисперсные фазы».
4.1.3 Технологические режимы и составы прекурсоров наномодификаторов, обеспечивающие формирование требуемой структуры композитов.
4.1.4 Защищенные патентами технологические решения по изготовлению наномодифицированных композиционных материалов.
4.2 При выполнении НИР должна быть создана следующая научно-техническая продукция:
4.2.1 Лабораторные образцы материалов, обладающих повышенными показателями эксплуатационных свойств.
4.2.2 Предложения по внедрению результатов исследований в образовательный процесс по тематике НИР.
4.2.3 Предложения по структуре электронной образовательной среды, обеспечивающей поддержку профессиональной деятельности научно-педагогических работников.
5 Основные требования к выполнению НИР
Проведение НИР, актуальной для инновационного развития российских технологий по приоритетным направлениям Программы.
5.1 Требования к выполняемым работам
5.1.1 НИР должна выполняться с использованием уникального комплекса исследовательского оборудования, позволяющего проводить:
– наномеханические испытания (поверхностная твёрдость наномодифицированных композитов, время релаксации напряжений в структуре, поля внутренних напряжений);
– исследования размеров и формы нанообъектов, процессов структрообразования (фазовые переходы) методами рентгеновской и ИК - дифрактометрии, комбинационного рассеяния, электронной микроскопии, ДТА;
– исследования эксплуатационных свойств, параметров разрушения и трещиностойкости нанокомпозитов;
– исследования кинетики дефектообразования на стадии формирования структуры и при механических испытаниях наномодифицированных композитов;
– исследования теплофизических характеристик наномодифицированных композитов.
НИР должна выполняться с использованием программного обеспечения, реализующего алгоритмы метода молекулярной динамики (систем частиц) и позволяющего проводить:
– имитационное моделирование процессов структурообразования в системе «вяжущее - наномодифицированные дисперсные фазы»;
– имитационное моделирование процессов структурообразования в системе «наномодифицированное связующее - грубодисперсные фазы».
5.1.2 Исследования с использованием УСУ должны обеспечить получение новых знаний и результатов в области строительного материаловедения, а именно – в области разработки наномодифицированных композитов, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред.
5.1.3 Должны быть разработаны наномодифицированные композиты, предназначенные для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред, и обладающие высокими показателями эксплуатационных свойств.
5.1.4 Должны быть исследованы, обоснованы и выбраны методы и средства, направления исследований и способы решения поставленных задач;
5.1.5 Полученные результаты и разработанные методы должны быть ориентированы на широкое применение.
5.1.6 Должно быть осуществлено научно-методическое и приборное обеспечение научно-исследовательских работ, проводимых организациями Российской Федерации.
5.1.7 Должны быть созданы условия для достижения высоких значений загрузки УСУ.
5.1.8 Разработанное в процессе выполнения НИР программное обеспечение должно распространяться на условиях общедоступных лицензий GPL или BSD.
5.2 Требования к разрабатываемой документации
5.2.1 В ходе работы должны быть разработаны, согласованы и утверждены установленным порядком следующие документы:
5.2.1.1 Промежуточные и заключительный отчеты о НИР, оформленные в соответствии с ГОСТ 7.32-2001;
5.2.1.2 Отчет о патентных исследованиях, оформленный в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96;
5.2.1.3 Предложения по внедрению результатов исследований в образовательный процесс по тематике НИР;
5.2.1.4 Предложения по структуре электронной образовательной среды, обеспечивающей поддержку профессиональной деятельности научно-педагогических работников.
5.2.2 Отчетные научно-технические документы, разрабатываемые в соответствии с пунктами 5.2.настоящего технического задания, должны быть включены в Отчет о НИР в качестве приложений или представлены в составе отчетной документации в качестве отдельных документов.
5.2.3 Перечень отчетной документации, подлежащей оформлению и сдаче Исполнителем Заказчику на этапах выполнения работ, определяется требованиями настоящего технического задания и актами Заказчика.
5.2.4 Отчетная документация представляется Заказчику или уполномоченной им организации на бумажном носителе в двух экземплярах и в электронном виде на оптическом носителе в одном экземпляре.
5.2.5 Основные результаты НИР должны быть представлены в виде ресурсов, размещенных в открытом доступе в сети Internet.
6 Технические требования
В процессе выполнения НИР должны быть выполнены исследования:
– наномеханические (поверхностная твёрдость наномодифицированных композитов, время релаксации напряжений в структуре, поля внутренних напряжений);
– исследования размеров и формы нанообъектов, процессов структрообразования (фазовые переходы) методами рентгеновской и ИК - дифрактометрии, комбинационного рассеяния, электронной микроскопии, ДТА;
– исследования эксплуатационных свойств, параметров разрушения и трещиностойкости нанокомпозитов;
– исследования кинетики дефектообразования на стадии формирования структуры и при механических испытаниях наномодифицированных композитов;
– исследования теплофизических характеристик наномодифицированных композитов.
Должно быть выполнено имитационное моделирование процессов структурообразования в системах «вяжущее - наномодифицированные дисперсные фазы», «наномодифицированное связующее - грубодисперсные фазы».
Должны быть разработаны наномодифицированные дисперсно-наполненные композиты, обладающие повышенными показателями физико-механических и функциональных свойств, в частности: предел прочности при сжатии – до 180 МПа, предел прочности при изгибе – до 40 МПа, водопоглощение – не более 0,5%, коэффициенты водостойкости и стойкости к воздействию кислот, солей и промышленных углеводородов – не менее 95% (после 90 сут экспозиции), коэффициент теплопроводности – не менее 1 Вт/м·К, коэффициент диффузии агрессивной среды – не более 1,5*10-12 м2/с, морозостойкость – не менее 100 циклов, истираемость – не более 0,2 г/см2.
Должны быть построены экспериментально-статистические модели свойств разработанных композитов, адекватные эмпирическим данным на уровне значимости a=5%.
6.1 Требования к номенклатуре параметров, к точности их определения и точности воспроизведения внешних условий
Имитационное исследование структурообразования должно проводится на основе разработанных детализованных моделей наномодифицированных связующих и композитов на их основе, с привлечением программного обеспечения, реализующего средства параллельных вычислений (для систем с общей памятью). В процессе моделирования должны регистрироваться параметры:
– среднее расстояние от условной поверхности структурной единицы до условных поверхностей N ближайших единиц (N>3), а также стандартное отклонение указанного параметра (усреднение по полному числу структурных единиц в системе);
– среднее число структурных единиц, расстояния от условных поверхностей которых до условной поверхности данной структурной единицы не превышают заданного значения rc, а также стандартное отклонение указанного параметра (усреднение по полному числу структурных единиц в системе).
Синтез наномодифицированных композитов должен проводится при температуре 298±2 К, давлении 100±5 кПа, относительной влажности 70±5%.
Измерения должны проводиться на оборудовании, прошедшем метрологическую сертификацию.
6.2 Требования по стандартизации, унификации, совместимости и взаимозаменяемости
Разработанное при выполнении НИР программное обеспечение должно допускать перенос между платформами Microsoft NT (Windows NT 4.0/2000/XP/Vista/Windows 7) и POSIX (Linux, FreeBSD, Solaris, Mac OSX); переносимость должна достигаться на уровне исходного кода.
Технология наномодифицированных композитов должна базироваться на широко распространенных сырьевых ресурсах.
Разработанные при выполнении НИР научно-образовательные материалы должны содержать разделы, предусмотренные учебным планом для направления подготовки 270100 – Строительство, профиль «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций» (квалификация выпускника – бакалавр, модуль 3дв.3 «Наноматериалы и нанотехнологии в строительстве»).
6.3 Требования по обеспечению безопасности для жизни и здоровья людей и охраны окружающей среды
Разработанные наномодифицированные композиционные материалы должны отвечать требованиям в части обеспечения безопасности для жизни и здоровья людей, сохранности окружающей среды с учетом требований, предусмотренных нормативными и законодательными актами Российской Федерации.
7 Требования к патентной чистоте и правовой защите результатов интеллектуальной деятельности
7.1 На этапе 1 выполнения НИР должны быть проведены патентные исследования в соответствии ГОСТ Р 15.011-96.
7.2 На остальных этапах НИР при разработке результатов интеллектуальной деятельности (далее – РИД), способных к правовой охране (в соответствии со ст. 1225 ГК РФ), должны быть проведены дополнительные патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
7.3 Должны быть представлены сведения об охранных и иных документах, которые будут препятствовать применению результатов работ в Российской Федерации (и в других странах – по требованию заказчика), и условия их использования с представлением соответствующих обоснованных предложений и расчетов.
7.4 РИД, полученные в ходе выполнения НИР, подлежат регистрации и охране в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
Имеющийся задел по тематике НИР позволяет прогнозировать следующие результаты и объекты интеллектуальной собственности, которым может быть предоставлена правовая охрана:
1. Метод: способ наномодифицирования композиционного материала.
2. Материал: наномодифицированный композиционный материал.
8 Технико-экономические показатели
8.1 Основные технико-экономические требования
8.1.1 Исследования с использованием УСУ должны обеспечивать получение новых знаний в области строительного материаловедения, а именно – должны быть расширены знания о закономерностях структурообразования наномодифицированных дисперсно-наполненных композиционных строительных материалах функционального назначения.
8.1.2 Результаты исследований с использованием УСУ должны допускать практические приложения при создании строительных изделий и конструкций.
8.1.3 Применение разработанных наномодифицированных композиционных материалов должно способствовать увеличению долговечности и безремонтного периода эксплуатации строительных изделий и конструкций.
8.1.4 Разработанные наномодифицированные композиционные материалы должны обладать высокими показателями эксплуатационных свойств (предельное напряжение сдвига расплава – 66 Па; пористость – 4%; предел прочности при изгибе – 18…40 МПа; предел прочности при сжатии – 50…180 МПа; коэффициент трещиностойкости – 0,32; модуль упругости – 10…20 ГПа; коэффициент интенсивности напряжений – 0,56 МПа·м0,5; водопоглощение по массе – 0,25…0,5%; коэффициент диффузии – (0,95…1,5)·10-12 м2/с; коэффициент химической стойкости в воде, нефтепродуктах, растворах кислот и солей – 0,95…1; морозостойкость F100; сопротивление истиранию – 0,2 г/см2).
8.1.5 Разрабатываемое при выполнении НИР программное обеспечение для численного моделирования динамики структурообразования наномодифицированных композиционных материалов должно предоставить в распоряжение исследователей новые эффективные способы анализа влияния рецептурно-технологических воздействий на структуру и свойства материала.
8.1.6 Для дальнейшего применения полученных результатов должна быть выполнена подготовка технологических регламентов и технических условий с целью коммерциализации результатов НИР.
8.2 Требования к достижению программных индикаторов и показателей
В процессе выполнения НИР должны быть достигнуты следующие значения программных индикаторов:
Наименование | ед. изм. | год | |
2011 | 2012 | ||
Индикаторы | |||
И1.8.1 Число организаций-пользователей уникальных стендов, установок и объектов научной инфраструктуры | единиц | 5 | 6 |
И1.8.2 число публикаций в ведущих научных журналах, содержащих результаты интеллектуальной деятельности, полученные в рамках выполнения проектов проблемно-ориентированных поисковых исследований | единиц | 2 | 4 |
Показатели | |||
Число молодых специалистов, привлеченных к выполнению исследований и разработок (не менее 15% от общей численности исполнителей работы в текущем году) | человек | 3 | 3 |
9 Перечень, сроки выполнения и стоимость этапов
9.1 Наименование этапов и выполняемые работы
Этап 1. Аналитический обзор по тематике проблемы. Обоснование метода физико-химической наномодификации композиционных материалов (с даты заключения государственного контракта – 15 декабря 2011 г., 1100000 руб.).
1.1. Анализ отечественных и зарубежных информационных источников (научно-техническая литература, ресурсы сети Internet), патентный поиск, анализ нормативной документации и мониторинг практических результатов по направлению НИР с целями:
- систематизации способов модификации композиционных материалов, включая физический, физико-химический и химический способы;
- выявления направлений повышения эксплуатационных свойств композиционных материалов.
1.2. Ранжирование методов повышения эксплуатационных свойств композитов:
- разработка формализованной методики оценки эффективности варианта улучшения структурных характеристик и эксплуатационных свойств;
- выбор варианта улучшения структурных характеристик и эксплуатационных свойств.
1.3. Определение технологии улучшения структуры и свойств композиционных материалов в рамках выбранного материаловедческого направления: разработка формализованной методики оценки эффективности варианта технологии повышения показателей эксплуатационных свойств; выбор способа по показателям энергоэффективности и материалоемкости.
1.5. Обоснование целесообразности наномодифицирования для повышения показателей эксплуатационных свойств аморфно-кристаллических композиционных материалов (формулировка гипотезы механизма и научное обоснование технологии наномодифицирования).
1.6. Формулировка оптимального плана решения задачи разработки методов и технологии наномодифицирования композиционных материалов.
1.7. Разработка методики проектирования многокомпонентных наномодифицированных композиционных материалов. Определения параметров физического воздействия.
Этап 2. Моделирование структуры наномодифицированного композиционного материала (1 января 2012 г. – 30 апреля 2012 г., 1600000 руб.).
2.1. Разработка структурной модели наномодифицированного композиционного материала.
2.2. Программная реализация расчетной схемы метода частиц (с привлечением средств параллельных вычислений).
2.3. Имитационное моделирование структурообразования в системе «вяжущее вещество - наномодифицированные дисперсные фазы».
2.4. Имитационное моделирование структурообразования в системе «наномодифицированное связующее - грубодисперсные фазы».
2.5. Оценка адекватности (в т. ч. для отдельных случаев – эмпирическая верификация) результатов модельных экспериментов.
2.6. Разработка рекомендаций по возможности использования результатов этапа НИР при создании научно-образовательных курсов.
Этап 3. Выявление закономерностей структурообразования и разработка технологии наномодифицированных композиционных материалов (1 мая 2011 г. – 13 сентября 2011 г., 2340000 руб.).
3.1. Уточнение технологических параметров наномодифицирования (исходя из результатов имитационного моделирования).
3.2. Эмпирическое исследование влияния вида и состояния поверхности наномодифицированных дисперсных фаз на свойства композиционного материала.
3.3. Эмпирическое исследование с использованием УСУ закономерностей влияния технологических и рецептурных факторов на структуру, реологические и эксплуатационные свойства наномодифицированного композиционного материала (размер блоков мозаики, характер и количество химических связей, плотность дислокаций, однородность и относительный размер каналов поровой структуры, фазовый состав, размеры и распределение структурных элементов); реологические свойства (предельное напряжение сдвига, вязкость); параметры состояния (средняя и истинная плотность); механические свойства (пределы прочности при изгибе, сжатии, модуль упругости, коэффициент Пуассона, предельные деформации); параметры разрушения (активность, интенсивность, амплитуда и энергия акустической эмиссии); гидрофизические свойства (массопоглощение, коэффициент размягчения, коэффициент стойкости, морозостойкость); теплофизические свойства (коэффициент теплопроводности, коэффициент термической стойкости, коэффициент линейного температурного расширения, удельная теплоемкость).
3.4. Выявление закономерностей влияния технологических и рецептурных факторов на структуру, реологические, эксплуатационные и функциональные свойства композиционных материалов специального назначения.
3.5. Выполнение мероприятий по развитию УСУ.
3.6. Разработка технологии изготовления радиационно-защитных и коррозионно-стойких наномодифицированных композиционных материалов. Изготовление опытных образцов материалов, обладающих повышенными показателями эксплуатационных свойств.
3.7. Разработка рекомендаций по возможности использования результатов НИР при создании научно-образовательных курсов. Разработка рекомендаций по возможности использования результатов НИР в промышленности.
9.2 Разрабатываемые документы, сроки исполнения и финансирование по этапам
Перечень документов, разрабатываемых на этапах выполнения НИР, сроки исполнения и объемы финансирования по этапам приведены в календарном плане (приложение к государственному контракту).
10 Предполагаемое использование результатов НИР
10.1 Применение не имеющих аналогов наномодифицированных композиционных материалов способствует успешному решению задач, возникающих в практике специального строительства. Материалы, разработанные при выполнении НИР, могут быть использованы:
– для строительства промышленных и гражданских защитных сооружений, подвергающихся воздействию химически агрессивных сред (в частности – при изготовлении ограждающих конструкций и защитных покрытий на химических предприятиях);
– для изготовления дорожных элементов и изделий, эксплуатирующихся в условиях воздействия жидких агрессивных промышленных и бытовых сред;
– для строительства хранилищ жидких радиоактивных отходов;
– для изготовления невозвратных контейнеров;
Применение разработанных материалов позволит:
– повысить срок службы;
– снизить материалоёмкость;
– уменьшить габариты строительных изделий и конструкций.
Результаты исследований, проводимых в рамках НИР, будут внедрены образовательный процессе ВУЗов при подготовке бакалавров, специалистов, магистров и научно-педагогических работников высшей квалификации в системе высшего профессионального образования по специальностям, связанным с тематикой НИР. Предполагаются дальнейшие работы по созданию информационной образовательной среды, обеспечивающей поддержку профессиональной деятельности научно-педагогических работников в рамках учебных курсов по тематике работы.
11 Порядок сдачи-приемки результатов НИР
11.1 Работа должна выполняться поэтапно в соответствии с требованиями ГОСТ 15.101-98. Требования к этапам выполнения НИР установлены в разделе 9.1 настоящего технического задания.
11.2 Сдача и приемка выполненных работ (этапов работ) осуществляется в порядке, установленном актами Заказчика.
11.3 При приемке оценивается научно-технический уровень исследований, соответствие полученных результатов требованиям настоящего технического задания, обоснованность предлагаемых решений по реализации и использованию результатов НИР.
Руководитель участника размещения заказа ГОУ ВПО МГСУ Первый проректор м. п. | _______________() |
