Медицинские протезы, военная броня и детали электроприборов — нанокерамика сегодня применима во многих отраслях. В Новосибирске производство наноструктурированной керамики налажено на предприятии Роснано — «НЭВЗ-Керамикс». Сегодня завод рассчитывает стать примером импортозамещения, в частности, по военным и медицинским направлениям.
ЗАМЕШАТЬ И В ПЕЧЬ
Завод «НЭВЗ-Керамикс» расположен почти в центре города, в корпусах, где раньше была «Сибирская ярмарка». На площадях старого производственного здания стоит новейшее оборудование и создается инновационная продукция.
Начинается производство нанокерамики с производства гранулята. Порошок, например, оксид алюминия, смешивают с минеральными и нанодобавками. В порошок добавляют воду —очищенную в обратноосмотической установке. В ней жидкость проходит фильтры и обессоливается с помощью смолы.
Затем суспензия заливается в бисерную мельницу, где вращаются шары из диоксида циркония размером 0,5 миллиметра катаются по кругу. В результате получаются порошки на уровне 200-300 нанометров.
Затем сырье распыляется на специальном сушиле и отправляется под пресс. Из порошка под давлением 150 тонн прессуют исходную заготовку, она универсальная, как для биокерамики, так и для бронекерамики.
После этого заготовки на огнеупорном поддоне загружают в огромную печь. Максимальная температура в ней 1650 градусов, здесь керамика «запекается» двое суток. После изделие при необходимости шлифуют.
ПОДЛОЖКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОНИКИ
Отдельный зал отдан под совершенно новое производство предприятия: керамические подложки. Здесь нет огромных прессов и печей, но есть длинный закрытый конвейер. Производство практически полностью автоматизированное.
Оператор загружает емкость с суспензией в оборудование. Автомат сам льет керамический раствор ровным слоем на полимерную пленку. Все это движется через сушильную камеру по конвейеру длиной 26 метров.
Затем получившийся слой разрезают на установке на квадратные заготовки нужного размера. На следующем автомате оператор собирает из нескольких слоев квадратов один и после этого его отправляют в ту самую жаркую печь. Есть в этом цехе и отдел контроля: каждый образец проверяют на наличие брака.
«Керамические подложки совершено новое производство на нашем предприятии, они используются в электронике, в военно-промышленном комплексе, даже в бытовой технике: возьмем чайник, где стоит элемент Пельтье, который отключает чайник при закипании. Там сделан элемент именно на керамике, который регулирует температуру», — рассказывает начальник цеха Любовь Богданова.
Нанокерамические подложки обладают повышенной прочностью и теплопроводностью, они могут использоваться как корпуса для светодиодных чипов, так и для создания толстопленочных нагревателей. Могут применяться в системах охлаждения.
По словам Богдановой, предприятие одно из первых в России начало выпускать алюмо-нитритную керамику.
«У нее высокая теплопроводность. Чтобы приборы не перегревались, обычно делают медные изоляторы, а использование нитритной подложки позволяет уйти от меди, что упрощает конструкцию прибора», — говорит она.
Начальник цеха отмечает, что медные изоляторы очень тяжелые, а если заменить их керамикой, то они займут меньше места и станут гораздо легче. Особенно эффективно замена там, где много приборов, например, самолет, электропоезд.
ЗАМЕНИТЬ ИМПОРТ
Кроме керамических подложек и алюмо-нитритной керамики, которая может составить конкуренцию зарубежной продукции, «НЭВЗ-Керамикс» готовится к серийному производству ряда инновационной продукции, которая может стать примером импортозамещения. Среди нее новейшие образцы бронекерамики для военной техники.
«Сейчас мы ведем поставки нашей новосибирской керамики, в которой и сырье отечественное. У нас есть возможности обеспечить 100% импортозамещения. Все виды техники, которые проходят испытания, уже сделаны на российской керамике», — рассказывает исполнительный директор предприятия по направлению «Бронекерамика» Владимир Марков.
По его словам, оснащенные бронекерамикой боевые машины «Тайфун», «Бумеранг» и «Курганец», танк «Армата» в августе успешно прошли завершающий этап предварительных испытаний. Затем пройдут государственные испытания, которые завершатся примерно в июле-августе 2015 года. Если они будут успешными, «НЭВЗ-Керамикс» заключит контракт на производство бронекерамики для нужд Минобороны РФ.
«Предприятие уже серийно производит бронекерамику средних классов защиты, например, для МВД. Сейчас наша производственная линейка бронекерамики может в год производить 650-800 тонн. Если перевести на количество образцов техники — до тысячи машин отечественная промышленность готова оснащать керамикой», — сказал Марков.
Бронекерамика в отличие от обычной брони, гасит кинетическую энергию пули, и разрушает ее, тем самым оберегая человека или корпус машины.
В серийное производство в 2015 году хотят запустить также изделия из биокерамики для медицины.
«Протезы шейного позвонка… по ним проведены испытания, сейчас составляется заключительный отчет, который будет предоставлен федеральным органам для регистрации как медицинские изделия и мы получим право производить и устанавливать. Тазобедренные суставы в серийное производство запустим во второй половине 2015 года», — говорит исполнительный директор компании по направлению медицинской наноструктурированной керамики Анатолий Аронов.
По его словам, комплект имплантатов для операций на шейном отделе позвоночника уже использовали для реальных операций в клинике НИИТО. За пациентами наблюдали год и все они выздоровели, никаких побочных эффектов не было. Но чтобы вывести продукт на рынок еще требуется положительное заключение Минздрава.
«Создан гранулированный имплантат для заполнения крупных дефектов. Он находится в разработке способа оперирования, хотя мы уже совместно с коллегами из НИИТО запатентовали это имплантат. Провели эксперименты на животных и получили хорошие результаты. Он эффективен при переломах позвонков, для заполнения дефекта трубчатых костей», — объясняет Аронов.
Он уверен, что в 2015 году удастся приступить к серийному производству ряда изделий. Компания, по словам Аронова, готова заполнить от 40% до 60% рынка керамических изделий России, главное, чтобы заказчики увидели ее преимущество перед зарубежными аналогами. Над этим и предстоит работать.
СПРАВКА:
ЗАО «НЭВЗ-КЕРАМИКС» создано в 2011 году как компания по производству наноструктурированной керамики для промышленных потребителей в энергетике, радиоэлектронике, машиностроении, химической и нефтехимической промышленности, изделий медицинского назначения из биосовместимой медицинской нанокерамики для травматологии и ортопедии.
«НЭВЗ-Керамикс» является совместным предприятием ОАО «Роснано» и холдинговой компании ОАО «Новосибирский электровакуумный завод «Союз». Общий объем инвестиций в проект составляет около 1,5 миллиарда рублей, включая софинансирование Роснано в размере около 790 миллионов рублей.
