अन्य उद्योग

अवलोकन

प्रेशर स्लिप कास्टिंग, टेबल वेयर उत्पादन के लिए एक प्रसिद्ध तकनीक है, जिसे अभी तक उन्नत सिरेमिक के लिए एक संभावित और उत्पादक विधि उत्पादन के रूप में नहीं माना गया है। PCS 100N (SAMA GmbH) पर उन्नत सिरैमिक उत्पाद बनाने के लिए काम किया गया है, जो शुरू में Al2O3 का था। मशीन के मापदंडों को स्थिर कर दिया गया है और Al2O3 के स्थानीय ब्रांडों के साथ स्लिप तैयार करने का अनुकूलन सफलतापूर्वक 98% से अधिक सिंटर्ड घनत्व की घनी डिस्क का उत्पादन करने के लिए किया गया है। 70 मिमी व्यास और > 5 मिमी से अधिक घनत्व वाली सिंटर्ड डिस्क को आत्मविश्वास हासिल करने के लिए पीसीएम पर पुनरुत्पादित रूप से उत्पादित किया गया है। इन परीक्षणों के दौरान वांछित आकार और आयाम डालने के लिए पीसीएम पर उपयोग किए जाने के लिए उपयुक्त आवश्यक पॉलीमर मोल्ड तैयार करने के लिए उचित विशेषज्ञता भी हासिल की गई है। स्पूल, सॉलिड स्फेयर, वन एंड क्लोज्ड ट्यूब्स जैसे प्रेशर कास्ट शेप्स के लिए तैयार पॉलीमर मोल्ड्स को पीसीएम पर Al2O3 स्लिप्स के साथ सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया गया। चैनल्ड (बी/बी) स्लैब, लंबे कोन, बड़े स्लैब आदि जैसे अधिक जटिल उन्नत सिरेमिक बनाने का कार्य प्रगति पर है। 60 मिमी व्यास और 60% हरित घनत्व के साथ Al2O3 के पूर्ण ठोस क्षेत्रों का दबाव कास्टिंग सफलतापूर्वक प्राप्त किया गया है।

प्रमुख विशेषताऐं

• पर्ची और उत्पाद के आधार पर लगभग 30 चक्र/घंटा की संभावना के साथ अत्यधिक उत्पादक
• पैदावार 58% -60% हरी घनत्व और स्थिरता सुनिश्चित की जाती है
• औद्योगिक/वाणिज्यिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आसानी से बढ़ाया जा सकता है
• जलीय स्लिप्स का उपयोग करके कई जटिल आकृतियों और संरचनाओं को आसानी से दबाव डाला जा सकता है
• पॉलिमर मोल्ड्स का उपयोग कम से कम 15000-20000 कास्ट साइकिल बनाने के लिए किया जा सकता है  
• न्यूनतम अस्वीकृति के साथ पर्यावरण के अनुकूल (3% अधिकतम।)
• पॉलिमर मोल्ड फैब्रिकेशन पीसी तकनीक का एक हिस्सा हो सकता है
• न्यूनतम मानव शक्ति की आवश्यकता है। यदि आवश्यक हो तो स्वचालित किया जा सकता है

संभावित अनुप्रयोग

• व्यावसायीकरण के लिए उच्च उत्पादकता के साथ जटिल आकार, एक सिरे से बंद ट्यूब, ग्राइंडिंग मीडिया आदि के साथ उन्नत सिरेमिक का निर्माण

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• पहनने के प्रतिरोध एल्यूमिना ग्राइंडिंग बॉल्स के लिए प्रौद्योगिकी का प्रदर्शन किया गया और क्षेत्र परीक्षण किया जा रहा है
• आवश्यक आकृतियों के लिए पॉलिमर मोल्ड फैब्रिकेशन स्थापित किया गया
• विभिन्न आकृतियों और आयामों के लिए स्थापित एल्यूमिना सिरेमिक का दबाव कास्टिंग  
• आईपीडीआई स्तर: 6

दाब casr और sintered >98 घनत्व Al2O3 व्यास 50 मिमी के ठोस गोले

कास्ट Al2O3 डिस्क के दबाव की सूक्ष्म संरचना इसकी पूरी तरह से सघन प्रकृति का प्रतिनिधित्व करती है

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• इंटर सिरम 62 2013 (3) 221-223

अवलोकन

एक्सट्रूज़न प्रसंस्करण जिसमें विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए डाई के माध्यम से विस्को-प्लास्टिक बनाने योग्य पेस्ट को आकार देना शामिल है, मधुकोश और ट्यूबों के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। हनीकॉम्ब एक्सट्रूज़न एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें आटे के पार्श्व प्रवाह को शामिल किया जाता है, जिसके बाद मरने के भीतर आसन्न क्रॉस सेक्शन के साथ बुनाई होती है, आटा के रियोलॉजिकल गुण एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं। सिलाई में लचीलेपन के कारण, विविध थर्मो स्ट्रक्चरल अनुप्रयोगों के लिए यांत्रिक और थर्मल गुणों के एक अद्वितीय संयोजन को प्रदर्शित करने के लिए छत्ते को इंजीनियर किया जा सकता है। , उपयोग किए गए सिरेमिक पाउडर की कण विशेषताएं, आदि।

प्रमुख विशेषताऐं

• सिरेमिक फॉर्मूलेशन की विस्तृत श्रृंखला के लिए एक्सट्रूज़न प्रक्रिया
• कम विस्तार वाले मधुकोश सेलुलर सिरेमिक
• पतली दीवार वाली झरझरा और घनी नलियाँ
• राम और पेंच प्रकार की एक्सट्रूज़न प्रक्रियाएं
• मधुकोश सहित इन-हाउस डाई को डिजाइन और निर्मित करने की क्षमता
• सिरेमिक फॉर्मूलेशन के आधार पर अनुकूलित गर्मी उपचार कार्यक्रम
• इंजीनियर संरचनात्मक, थर्मल और यांत्रिक गुण

संभावित अनुप्रयोग

• भट्ठा फर्नीचर और भट्ठी जुड़नार
• कटैलिसीस के लिए मधुकोश सबस्ट्रेट्स  
• ऊर्जा अवशोषण, संरक्षण और पीढ़ी
• पर्यावरण संरक्षण  

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• समारा स्टेट यूनिवर्सिटी, समारा के सहयोग से पेटेंट इन-हाउस हनीकॉम्ब डाई फैब्रिकेशन तकनीक
• एक्सट्रूज़न प्रक्रिया प्रदर्शित करने के लिए तैयार
• झरझरा और घने ट्यूबों के लिए एक्सट्रूज़न तकनीक  

पेंच प्रकार एक्सट्रूज़न प्रेस

324 सीपीएसआई के साथ एक्सट्रूडेड हनीकॉम्ब

अवलोकन

कम तापीय चालकता प्राप्त करने और इसलिए इन्सुलेट प्रदर्शन पर इंजीनियर सरंध्रता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हालांकि, बढ़ती सरंध्रता के साथ ताकत का नुकसान एक महत्वपूर्ण नुकसान बन जाता है। उपयुक्त ताकना आकार के साथ सरंध्रता की मात्रा एक इष्टतम चुनने के लिए महत्वपूर्ण हो जाती है क्योंकि ये गुण एक दूसरे से टकराते हैं। थर्मल प्रबंधन अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम सरंध्रता और ताकत के साथ जिरकोनिया सिरेमिक बनाने के लिए तरीके सफलतापूर्वक विकसित किए गए हैं।

प्रमुख विशेषताऐं

• कम तापीय चालकता (<1W /mK)  
• अत्यधिक स्थिर घन संरचना भगोड़े ताकना बनाने वालों के माध्य 
• भगोड़े ताकना बनाने वालों के माध्यम से इंजीनियर सरंध्रता  
• इष्टतम ताकना आकार वितरण के माध्यम से मध्यम यांत्रिक शक्ति  
• कठोर वातावरण में स्थिरता और स्थायित्व  
• जटिल आकार देने की क्षमता

संभावित अनुप्रयोग

• इन्सुलेशन के लिए स्वयं खड़े सिरेमिक भागों  
• 1500oC तक उच्च तापमान इन्सुलेशन

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• कूपन स्तर पर प्रदर्शित प्रमुख पैरामीटर  
• सूत्रीकरण को अंतिम रूप दिया गया और हीट ट्रीटमेंट शेड्यूल को अनुकूलित किया गया  
• स्केल अप ट्रायल चल रहे हैं

जिरकोनिया झरझरा डिस्क ग्राउंड से 65 मिमी व्यास

जिरकोनिया झरझरा डिस्क के बंद छिद्र माइक्रोस्ट्रक्चर

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

सिरेमिक फोम त्रि-आयामी फ्रेम वर्क हैं जो उच्च छिद्र के साथ परस्पर जुड़े कोशिकाओं और चैनलों की एक घुमावदार प्रणाली बनाते हैं। सिरेमिक फोम उनके अंतर्निहित जालीदार संरचना के कारण व्यापक रूप से पिघले हुए धातु फिल्टर, उत्प्रेरक समर्थन, लौ बन्दी आदि के रूप में उपयोग किया जाता है। सिरेमिक रेटिकुलेटेड ओपन सेल फोम आमतौर पर एक बहुलक स्पंज प्रसंस्करण द्वारा संसाधित होते हैं।

प्रमुख विशेषताऐं

• इंजीनियर ताकना घनत्व, सूत्रीकरण, आयाम और आकार  
• वांछित थर्मो-मैकेनिकल गुणों को प्राप्त करने के लिए प्रक्रिया में लचीलापन  
• टेढ़े-मेढ़े रास्ते के संयोजन में कम दबाव की गिरावट  
• हल्के वजन के सिरेमिक

संभावित अनुप्रयोग

• सौर तापीय अनुप्रयोगों के लिए सबस्ट्रेट्स  
• बायो-मेडिकल मचान  
• प्रदूषण नियंत्रण के लिए उत्प्रेरक सब्सट्रेट  
• गर्म गैस और पिघला हुआ धातु फिल्टर

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• पॉलिमर स्पंज प्रसंस्करण विभिन्न सिरेमिक फॉर्मूलेशन के लिए स्थापित किया गया है  
• आवेदन के आधार पर प्रक्रिया विकसित करने की क्षमता

Digital photograph of ceramic foams

Digital photograph of ceramic foam

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• निकेल ऑक्साइड, निकल ऑक्साइड का अर्ध-स्थैतिक संपीड़न व्यवहार: ज़िरकोनिया, निकल: ज़िरकोनिया और निकल फोम, सेरामिक्स इंटरनेशनल, 42 (2016) 10572–10578  
• झरझरा बर्नर अनुप्रयोगों के लिए बेहतर यांत्रिक गुणों के साथ कॉर्डिएराइट आधारित जालीदार फोम का विकास, भारतीय सिरेमिक सोसायटी के लेनदेन (प्रेस में)

अवलोकन

स्टोइकोमेट्रिक जिंक सल्फाइड (ZnS) का उत्पादन करने के लिए जिंक और हाइड्रोजन सल्फाइड के बीच प्रतिक्रिया का उपयोग करके रासायनिक वाष्प जमाव प्रक्रिया विकसित की गई। लक्ष्य आवश्यकताओं के आधार पर सीवीडी जमाव के लिए जटिल या सरल आकार के सबस्ट्रेट्स के उत्पादन की एक तकनीक का पेटेंट कराया गया है। पोस्ट प्रोसेस्ड CVD ZnS के नमूनों ने थर्मल, मैकेनिकल और ट्रांसमिशन गुणों के संबंध में सैद्धांतिक मूल्यों के करीब दिखाया है।

प्रमुख विशेषताऐं

• सैद्धांतिक रूप से घना  
• शुद्ध आकार के पास
• उच्च एकरूपता
• मोटाई निर्माण 10 मिमी तक  

संभावित अनुप्रयोग

• आईआर इमेजिंग
• ऑप्टिकल सिरेमिक

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• IPDI स्तर: ZnS के लिए 10

रासायनिक वाष्प जमाव इकाई की तस्वीर

ZnS डिस्क की डिजिटल तस्वीर

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

जेल कास्टिंग प्रक्रिया में एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में एक क्रॉस लिंकिंग मोनोमर के साथ मोनोमर बनाने वाली श्रृंखला के फ्री रेडिकल द्वारा शुरू किए गए पोलीमराइजेशन द्वारा सिरेमिक स्लरी का जमना शामिल है। उच्च ठोस लोडिंग (50-55 वॉल्यूम%), तत्काल ठोसकरण (15-60 मिनट) और ग्रीन मशीनिंग को सक्षम करने वाली एकसमान ग्रीन माइक्रोस्ट्रक्चर जैसे विशिष्ट लाभ। हालांकि, एक्रिलामाइड आधारित जेल कास्टिंग प्रक्रिया विषाक्त होने की गंभीर कमी से ग्रस्त है, जिसके परिणामस्वरूप व्यापक प्रसार वाले व्यावसायिक पैमाने पर इसका उपयोग सीमित कर दिया गया है। इसे ध्यान में रखते हुए मिथाइल सेल्युलोज जैसे पर्यावरण की दृष्टि से सौम्य गैर विषैले बहुलक, जो 70-80 डिग्री सेल्सियस की सीमा में तापमान पर थर्मली प्रेरित जेलेशन से गुजरते हैं, ने भी आकार देने के लिए प्रयोग किया है।

प्रमुख विशेषताऐं

• पोलीमराइजेशन प्रक्रिया के माध्यम से एक्रिलामाइड आधारित जेलेशन
• पर्यावरण के अनुकूल मिथाइल सेलुलोज आधारित थर्मल जेलेशन
• वांछित हरे रंग की ताकत के लिए बहुलक चयन में लचीलापन ;
• शुद्ध जटिल आकार देने के पास  
• भागों की हरित मशीनिंग की संभावना, यदि आवश्यक हो

संभावित अनुप्रयोग

• नेट के आकार के जटिल सिरेमिक भागों को आकार देना

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रसंस्करण कदम अनुकूलित  
• जटिल आकार बनाने की क्षमता

जेल कास्ट सैंपल की डिजिटल तस्वीर

जेल कास्ट सैंपल की डिजिटल तस्वीर

अवलोकन

विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए धातु के सिरेमिक पाउडर ऊंचे तापमान पर 10-3 Torr के तहत एक एन्कैप्सुलेशन वेल्डर का उपयोग कर सकते हैं। एन्कैप्सुलेटेड कैप्सूल को वांछित तापमान और दबावों पर हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP) द्वारा प्रत्यक्ष समेकन के अधीन किया गया था। एचआईपी चक्र के बाद विकृत कैप्सूल घने कॉम्पैक्ट को रिलीज करने के लिए तैयार किया गया था। एल्युमिना सिरेमिक के नमूनों के साथ एक विशिष्ट प्रयोग में एचआईपी समेकन के एक चरण में 1350oC के अपेक्षाकृत कम तापमान पर 3.94 g/cc का घनत्व और 310 MPa की वंकीय शक्ति प्राप्त करने के लिए पाया गया था।

प्रमुख विशेषताऐं

• भाग ज्यामिति के आधार पर डिब्बे डिजाइन करने में विशेषज्ञता
• योगों के आधार पर इंजीनियर एचआईपी पैरामीटर
• एकल चरण घनत्व प्रक्रिया  
• सैद्धांतिक घनत्व
• स्केलेबल प्रक्रिया  

संभावित अनुप्रयोग

• सैद्धांतिक रूप से घने सिरेमिक घटकों का निर्माण 
• जटिल और सरल ज्यामिति

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रयोगशाला स्तर पर स्थापित प्रक्रिया
• स्केल-अप और प्रोटोटाइप मॉड्यूल का निर्माण प्रगति पर है

एचआईपी और डी-एनकैप्सुलेशन के बाद एल्यूमिना पाउडर और डेंसिफाइड एल्यूमिना सैंपल के साथ एसएस एचआईपी कैप्सूल

उष्मीय रूप से उकेरे गए सघन नमूने का SEM माइक्रोस्ट्रक्चर

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

.

अवलोकन

जीवाश्म ईंधन की कमी पर बढ़ती चिंता ने विभिन्न महत्वपूर्ण क्षेत्रों में ऊर्जा कुशल और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा प्रबंधन तकनीकों का मार्ग प्रशस्त किया है। झरझरा मध्यम दहन जालीदार फोम संरचनाओं के माध्यम से व्यवहार्य विकल्पों में से एक माना जाता है जिसे औद्योगिक और घरेलू अनुप्रयोगों में बड़े पैमाने पर खोजा गया है। झरझरा बर्नर अनुप्रयोगों के लिए सिरेमिक फोम की एक विस्तृत विविधता विकसित और खोजी जाती है।

प्रमुख विशेषताऐं

• सिरेमिक फोम आधारित झरझरा दहन  
• उच्च ऊर्जा दक्षता  
• पर्यावरण के अनुकूल  
• लघु स्टार्ट-अप समय

संभावित अनुप्रयोग

• गैसीय ईंधनों का ऊर्जा दक्ष दहन  
• औद्योगिक उज्ज्वल बर्नर

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• एक प्रयोगशाला पैमाने पर अवधारणा साबित हुई  
• स्केल-अप और प्रोटोटाइप मॉड्यूल निर्माण प्रगति पर है

कॉर्डिएराइट आधारित झरझरा बर्नर

कॉर्डिएराइट ओपन-सेल फोम (एआरसीआई)

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• झरझरा बर्नर अनुप्रयोगों के लिए बेहतर यांत्रिक गुणों के साथ कॉर्डिएराइट आधारित रेटिकुलेटेड फोम का विकास, भारतीय सिरेमिक सोसायटी-2016 के लेनदेन - प्रेस में

अवलोकन

पारदर्शी सिरेमिक, उन्नत कार्यात्मक सामग्री का एक नया वर्ग, यांत्रिक और संचरण गुणों के अद्वितीय संयोजन के कारण सामरिक और नागरिक क्षेत्रों में विविध अनुप्रयोगों को ढूंढता है। सिरेमिक पाउडर संश्लेषण, आकार देने और सिंटरिंग में तकनीकी प्रगति ने उन्नत पारदर्शी सिरेमिक सामग्री के मामले में माइक्रोस्ट्रक्चरल, मैकेनिकल और ऑप्टिकल संपत्ति संबंधों को तैयार करना संभव बना दिया है। पारदर्शी सिरेमिक सामग्री को मोटे तौर पर दृश्य, मध्य तरंग और लंबी तरंग अवरक्त क्षेत्रों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

प्रमुख विशेषताऐं

• स्लिप कास्टिंग और हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग के माध्यम से पारदर्शी एल्यूमिना, एल्यूमीनियम ऑक्सीनाइट्राइड (AlON), स्पिनल (MgAl2O4) के पॉलीक्रिस्टलाइन पारदर्शी सिरेमिक नमूनों को बनाने की क्षमता
• रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) के माध्यम से पारदर्शी जिंक सल्फाइड (जेडएनएस) सिरेमिक बनाने की क्षमता  
• विशिष्ट पैरामीटर सिरेमिक फॉर्मूलेशन पर निर्भर करते हैं

संभावित अनुप्रयोग

• चिकित्सकीय चीनी मिट्टी की चीज़ें और कृत्रिम रत्न पत्थर
• सौर अवशोषक ट्यूब और लैंप लिफाफे  
• आईआर सेंसर लिफाफे
• उच्च तापमान फर्नेस खिड़कियां

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रक्रिया कदम सैद्धांतिक प्रसारण प्राप्त करने के लिए अनुकूलित
• आईपीडीआई स्तर
  • जेएनएस: 10
  • मैग्नीशियम एल्यूमिनेट स्पिनेल: 10

हॉट आइसोस्टैटिक प्रेस की डिजिटल तस्वीर

पारदर्शी स्पिनल रिक्त

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• संघनन और स्लिप कास्ट संसाधित पारदर्शी पॉलीक्रिस्टलाइन स्पिनल सिरेमिक के ऑप्टिकल और यांत्रिक गुण, सिरेमिक इंटरनेशनल 40 (2014) 5575–5581

अवलोकन

हाल के वर्षों में, उच्च ऊर्जा सामग्री अनुसंधान के क्षेत्र में उच्च प्रदर्शन ठोस प्रणोदक पर काफी ध्यान दिया गया है। उच्च ऊर्जा घनत्व सामग्री जैसे धातु हाइड्रियों का उपयोग करके एक उच्च प्रदर्शन ठोस प्रणोदक का विकास प्राप्त किया जाएगा। धातु हाइड्राइड्स में, एल्युमीनियम हाइड्राइड, एएलएच3, जिसे आमतौर पर एलेन के रूप में जाना जाता है, प्रणोदन के लिए सबसे दिलचस्प ईंधन है, क्योंकि इसकी किसी दिए गए सिस्टम के प्रदर्शन को काफी हद तक बढ़ाने की क्षमता है। रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से एलेन का विशिष्ट गठन मार्ग है। इसमें हाई प्रेशर ऑपरेशन और मेटल हैलाइड जैसे अन्य उत्पादों का निर्माण शामिल है। इन कारणों से, इलेक्ट्रोकेमिकल विधि द्वारा एलेन का उत्पादन करने के लिए अधिक किफायती और थर्मोडायनामिक रूप से लागत प्रभावी सिंथेटिक और पुनर्जनन मार्ग में हमारे शोध प्रयास शुरू किए गए हैं।

प्रमुख विशेषताऐं

• AlH3 बनाने के लिए आवश्यक अव्यावहारिक उच्च दाब से बचें  
• AlH3 के रासायनिक अभिक्रिया मार्ग से बचें जो LiCl या NaCl जैसे क्षार हैलाइड लवणों के निर्माण की ओर ले जाता है  
• रासायनिक क्षमता में विद्युत रासायनिक क्षमता का अनुवाद करने और AlH3 बनाने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक क्षमता का उपयोग करें

संभावित अनुप्रयोग

• ठोस प्रणोदक में एक योज्य के रूप में  
• ऑन-बोर्ड हाइड्रोजन स्टोरेज

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• एलेन के संश्लेषण के लिए विद्युत रासायनिक सुविधा की स्थापना  
• एलेन तैयारी के लिए प्रारंभिक एकल कोशिका अध्ययन।

एलेन गठन के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल सेटअप की योजनाबद्ध

एलेन सिंथेसिस के दौरान इलेक्ट्रोकेमिकल सेल का प्रदर्शन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• एक उन्नत प्रणोदक संघटक के रूप में एल्युमीनियम हाइड्राइड- एक संश्लेषण परिप्रेक्ष्य जी. टी. हरीनी, टी. रमेश आर. बालाजी, एन. राजलक्ष्मी, वी. वेंकटेशन, एस. नंदगोपाल। हैदराबाद में 23-25'2019 सितंबर को रक्षा अनुप्रयोगों के लिए उन्नत सामग्री और प्रक्रियाओं (ADMAT19) में प्रस्तुत किया गया पेपर

अवलोकन

ईंधन सेल प्रौद्योगिकियों के सफल व्यावसायीकरण के लिए स्थिर हाइड्रोजन आपूर्ति की आवश्यकता होती है। हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए हाइड्रोकार्बन का स्टीम रिफॉर्मेशन और पानी का इलेक्ट्रोलिसिस आमतौर पर उपलब्ध तरीके हैं। हालांकि भाप सुधारक उच्च क्षमता प्रणालियों में सबसे अच्छा काम करता है, जबकि इलेक्ट्रोलिसिस को इसकी उच्च क्षमता के कारण पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए अधिक ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है। सीएफसीटी ने अब एक विधि विकसित की है जो मेथनॉल - पानी के मिश्रण से हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए दोनों प्रक्रियाओं के पहलुओं को जोड़ती है। केंद्र ने 1 Nm3 हाइड्रोजन प्रति घंटे की क्षमता के हाइड्रोजन जनरेटर का विकास और प्रदर्शन किया है। वर्तमान में, बेहतर प्रदर्शन और कम लागत के साथ 2.5 एनएम3/घंटा पीईएम आधारित ईसीएमआर का विकास प्रगति पर है।

प्रमुख विशेषताऐं

• हाइड्रोजन उत्पादन के लिए ऊर्जा की खपत कम पाई गई, लगभग 1/3 पानी इलेक्ट्रोलाइजर।  
• मेथनॉल सुधारक के विपरीत, हाइड्रोजन का उत्पादन बहुत कम तापमान और दबाव में किया जा सकता है
• उत्पादित हाइड्रोजन अत्यधिक शुद्ध है और हाइड्रोजन पृथक्करण चरणों की आवश्यकता नहीं है।  
• स्टैक निर्माण के लिए कार्बन आधारित सामग्री का उपयोग किया जा सकता है

संभावित अनुप्रयोग

• ईसीएमआर को ऊर्जा को हाइड्रोजन के रूप में संग्रहीत करने के लिए पवन, सौर जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के साथ एकीकृत किया जा सकता है और इसका उपयोग ईंधन कोशिकाओं में किया जा सकता है।  
• पावर स्टेशन में शीतलक के रूप में  
• सेमीकंडक्टर उद्योग में एक कम करने वाले एजेंट के रूप में  
• मौसम विज्ञान विभाग (मौसम के गुब्बारों को भरने के लिए लिफ्ट गैस के रूप में हाइड्रोजन।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• सिंगल सेल से स्टैक तक स्केल-अप और प्रोटोटाइप सिस्टम विकसित और प्रदर्शित किया गया  
• प्रयोगशाला में विस्तारित अवधि के लिए प्रदर्शन का परीक्षण किया गया

पीईएम ईंधन सेल के साथ एकीकृत ईसीएमआर का संचालन

ईसीएमआर के साथ एकीकृत ईंधन सेल का प्रदर्शन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक्सफ़ोलीएटेड ग्रेफाइट सेपरेटर आधारित इलेक्ट्रोलाइज़र ”। केएसडीथेरेयन, आर.बालाजी, के.राम्या, एन.राजलक्ष्मी, एल.बाबू, आर.वासु, पी.सरंगन, आर.पार्थसारथी, भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या। 3073/डीईएल/2013.
• हाइड्रोजन उत्पादन के लिए ईसीएमआर सेल के इलेक्ट्रोड के लिए गैस प्रसार परत तैयार करने की विधि "आर.बालाजी, एन.राजलक्ष्मी, के.राम्या, आर.वासुदेवन, के.सुदलायंदी, भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या: 201911030852
• हाइड्रोजन उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल मेथनॉल सुधार (ईसीएमआर) के प्रदर्शन पर मेथनॉल में एक दूषित पदार्थ के रूप में एथिल एसीटेट का प्रभाव। एन.मंजुला, आर.बालाजी, के.राम्या, एन.राजलक्ष्मी केएसडीधाथथेरेन, ए. रामचंद्रैया, इंट। जे.हाइड्रोजन एनर्जी, 43(2) 2018, 562-568।
• हाइड्रोजन उत्पादन के लिए कम लागत वाले सल्फोनेटेड PVDF/ZrP मेम्ब्रेन का उपयोग करते हुए इलेक्ट्रोकेमिकल मेथनॉल रिफॉर्मेशन (ECMR), एन.मंजुला, आर.बालाजी, के.राम्या, एन.राजलक्ष्मी केएसडीधाथथेरेन, ए. रामचंद्रैया, जर्नल ऑफ सॉलिड स्टेट इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री, वॉल्यूम 22, पी 2757-2765, 2018।
• इलेक्ट्रोकेमिकल मेथनॉल सुधार के लिए हाइड्रोजन विकास उत्प्रेरक के रूप में नाइट्रोजन डोप्ड ग्राफीन समर्थित पीडी" मंजुला नरेडदुला, आर बालाजी, के राम्या, एन राजलक्ष्मी, ए रामचंद्रैया। इंट। जर्नल ऑफ़ हाइड्रोजन एनर्जी, Vol.44, P4582-4591,2019।
• अल्कलाइन एनियन एक्सचेंज मेम्ब्रेन आधारित सेल का उपयोग करके इलेक्ट्रोकेमिकल मेथनॉल रिफॉर्मेशन द्वारा हाइड्रोजन उत्पादन। मंजुला नरेडदुला, आर. बालाजी, के. राम्या, एन. राजलक्ष्मी इंट.जे.हाइड्रोजन एनर्जी, वॉल्यूम.45, पी 10304-10312, 2020
• एक पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट मेम्ब्रेन (पीईएम) सेल और पल्स करंट मोड में जलीय कार्बनिक समाधानों से हाइड्रोजन के उत्पादन की एक विधि" केएसधातात्रेयन, आर.बालाजी, के.राम्या, एन.राजलक्ष्मी। भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या। 3313/डीईएल/2012
• इलेक्ट्रोकेमिकल मेथनॉल रिफॉर्मेशन के लिए टाइटेनियम ऑक्साइड नैनो ट्यूब (टीएनटी) आधारित ईपीटीएफई-नेफियन-कम्पोजिट मेम्ब्रेन के विकास पर अध्ययन, एन.मंजुला, आर.बालाजी, के.राम्या, केएसडीथथेरेयन, ए.रामचंद्रैया इंट। जे.हाइड्रोजन एनर्जी, 41 2016, 8777- 8784. 3.
• इलेक्ट्रोकेमिकल मेथनॉल रिफॉर्मर में हाइड्रोजन इवोल्यूशन रिएक्शन (एचईआर) इलेक्ट्रोकैटलिस्ट के रूप में पैलेडियम नैनोपार्टिकल्स के. नागा महेश, आर. बालाजी, केएस धाथत्रेयन। इंट.जे.हाइड्रोजन एनर्जी 41, 2016, 46-51

अवलोकन

ईंधन सेल को बिजली उत्पादन के लिए एक आदर्श विकल्प माना जाता है क्योंकि ग्रीन हाउस गैस उत्सर्जन के मुद्दे काफी कम हो जाते हैं। पीईएम ईंधन सेल अपने तेज स्टार्ट अप, मॉड्यूलर प्रकृति और कम स्टार्ट अप तापमान के कारण विकेंद्रीकृत बिजली उत्पादन के लिए आदर्श रूप से अनुकूल हैं। तकनीकी चुनौतियों में उच्च प्रदर्शन वाले ईंधन सेल स्टैक और बीओपी घटकों जैसे पावर कंडीशनर, थर्मल प्रबंधन प्रणाली आदि का विकास शामिल है। ईंधन सेल प्रौद्योगिकियों के सफल व्यावसायीकरण के लिए प्रमुख घटकों के निर्माण के लिए स्थिर हाइड्रोजन आपूर्ति और विकास स्वचालित तरीकों की आवश्यकता होती है। जिन पहलुओं को शुरू करने का प्रस्ताव है उनमें से एक बेहतर निर्माण पद्धति है। इस परियोजना में रैपिड प्रोटोटाइपिंग या एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग पर विचार किया गया है क्योंकि फ्यूल सेल बनाने की पारंपरिक विधि बहुत अधिक अपव्यय के साथ लंबी है।

प्रमुख विशेषताऐं

• 1-20kW शक्ति की सीमा में विकसित ग्रिड स्वतंत्र ईंधन सेल सिस्टम।  
• विकसित पीईएम ईंधन सेल स्थिर प्रदर्शन के साथ लगातार 500 घंटे और रुक-रुक कर कई हजार घंटे तक संचालित किए गए हैं।  
• लोड अनुवर्ती चक्र, सेल निगरानी विशेषताओं, पावर कंडीशनर और थर्मल प्रबंधन के लिए उपयुक्त नियंत्रण प्रणाली विकसित की गई है।

संभावित अनुप्रयोग

• घरों, उद्योगों आदि के लिए विकेंद्रीकृत पावर पैक के रूप में।  
• घरों के लिए संयुक्त गर्मी और बिजली इकाइयों के रूप में  
• बिजली आउटेज लंबी अवधि के लिए होने पर भी निर्बाध बिजली स्रोत के रूप में (>8hrs)  
• दूरसंचार उद्योगों के लिए बैक अप पावर के रूप में।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• सिंगल सेल से स्टैक तक स्केल-अप और प्रोटोटाइप सिस्टम विकसित और प्रदर्शित किया गया  
• प्रयोगशाला और औद्योगिक वातावरण में विस्तारित अवधि के लिए प्रदर्शन का परीक्षण किया गया

नियंत्रण प्रणाली के साथ 20 किलोवाट पीईएमएफसी प्रणाली

निरंतर संचालन पर ईंधन सेल का प्रदर्शन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• श्रीराज पी, रमन वेदराजन, एन. राजलक्ष्मी, वेंकटसैलानाथन रामादेसिगन, मौलिक संपत्ति के रूप में क्रिस्टलीयता के साथ पुनर्नवीनीकरण झिल्ली की स्क्रीनिंग, हाइड्रोजन ऊर्जा के अंतर्राष्ट्रीय जर्नल
• फ्यूल सेल स्टैक मॉनिटरिंग और कंट्रोलिंग के लिए उपयोगी एक बेहतर टेस्ट कंट्रोल सिस्टम, केएस धतात्रेयन, एन। राजलक्ष्मी, भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या। 269/डीईएल/2013
• पोलिओल प्रक्रिया के माध्यम से ट्यूबलर फ्लो रिएक्टर में समर्थित प्लेटिनम नैनो कण उत्प्रेरक की तैयारी की एक विधि, केएस धतात्रेयन, एन राजलक्ष्मी, केएनएम कृष्णा, 1571/डीईएल/2013
• एस. पांडियन, के. जयकुमार, एन. राजलक्ष्मी और के.एस. धथत्रेयन, "पीईएमएफसी स्टैक में थर्मल एंड इलेक्ट्रिकल एनर्जी मैनेजमेंट - एन एनालिटिकल एप्रोच", इंटरनेशनल जर्नल ऑफ हीट एंड मास ट्रांसफर, वॉल्यूम। 51(3-4), पृष्ठ 469-473, 2008

अवलोकन

विद्युत रूप से रिचार्जेबल जिंक-एयर बैटरी आर्थिक और पारिस्थितिक दृष्टिकोण से उच्च विशिष्ट ऊर्जा और दिलचस्प प्रदर्शित करती हैं। Zn-Air बैटरियों के साथ एक चुनौती उन्हें जलीय आधारित प्रणाली में रिचार्जेबल बनाना है। CFCT के वैज्ञानिक इस मुद्दे का समाधान कर रहे हैं और उन्होंने रिचार्जेबल Zn-एयर बैटरी और अंततः अन्य धातु-एयर बैटरी विकसित करने के लिए एक कार्यक्रम शुरू किया है। पहले उदाहरण में, हमने हवा में सांस लेने वाले इलेक्ट्रोड और आयनिक तरल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करके रिचार्जेबल 12 वी जेडएन-एयर बैटरी विकसित और प्रदर्शित की है। चक्रीय स्थिरता अध्ययन भी रिपोर्ट किए गए थे। वर्तमान में सीएफसीटी ने जलीय इलेक्ट्रोलाइट आधारित रिचार्जेबल जिंक-एयर सेकेंडरी बैटरी के विकास पर काम शुरू किया है और प्रारंभिक अध्ययन किया है। सेल के इलेक्ट्रोड क्षेत्र को 5 वर्ग सेंटीमीटर से बढ़ाकर 30 वर्ग मीटर कर दिया गया है।

प्रमुख विशेषताऐं

• उच्च ऊर्जा घनत्व  
• सामग्री कम लागत, गैर विषैले और पर्यावरण के अनुकूल हैं।  
• आसान ईंधन भंडारण  
• गैर-ज्वलनशील और गैर-विस्फोटक प्रकृति

संभावित अनुप्रयोग

• स्मार्ट और ग्रीन ग्रिड स्टोरेज  
• ऑटोमोबाइल (इलेक्ट्रिक वाहन)  
• पोर्टेबल

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• एकल कक्ष स्तर पर प्रदर्शन और स्थिरता की पुष्टि की जाती है  
• स्केल-अप और प्रोटोटाइप मॉड्यूल निर्माण चल रहा है

जिंक-एयर सेल

विकसित जिंक-एयर सेल का योजनाबद्ध और प्रदर्शन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• करजगी, आई., राम्या, के., घोष, पीसी, सरकार, ए., राजलक्ष्मी, एन., (2020) इम्प्रूव्ड स्टेबिलिटी के लिए निकेल इंटीग्रेटेड कार्बन इलेक्ट्रोड्स, जर्नल ऑफ़ इलेक्ट्रोकेमिकल सोसाइटी 2020 167 130510।
• कारजगी, आई., राम्या, के., घोष, पीसी, सरकार, ए., राजलक्ष्मी, एन., (2020) को-डोप्ड कार्बन मैटेरियल्स सिंथेसाइज्ड विद पॉलीमेरिक प्रीकर्सर एज़ बाइफंक्शनल इलेक्ट्रोकैटलिस्ट्स, आरएससी एड 2020,10, 35966-35978।
• करजगी, आई., राम्या, के., घोष, पीसी, सरकार, ए., राजलक्ष्मी, एन., (2019)। आयन इमोबिलाइज्ड बाइफंक्शनल इलेक्ट्रोकैटलिस्ट फॉर ऑक्सीजन रिडक्शन एंड इवोल्यूशन रिएक्शन, एसीएस एप्ल। एनर्जी मैटर। 2019, 2, 11, 7811-7822।
• कारजगी, आई., राम्या, के., घोष, पीसी, सरकार, ए., राजलक्ष्मी, एन., (2019) जिंक-एयर बैटरियों में संक्षारण प्रतिरोध के लिए सरफेस मॉडिफिकेशन द्वारा ओ2 इलेक्ट्रोड्स की इंजीनियरिंग, स्प्रिंगर प्रोसीडिंग्स इन एनर्जी पीपी 717- 723, स्प्रिंगर.com/gp/book/9789811559549।
• एन.शशिकला, के.राम्या, केएसधातात्रेयन, ऑक्सीजन/वायु इलेक्ट्रोड ऊर्जा रूपांतरण और प्रबंधन के लिए बाईफंक्शनल इलेक्ट्रोकैटलिस्ट। 77, 2014, 545-549।

अवलोकन

7% सोलर से हाइड्रोजन (STH) अनुपात प्राप्त करने के लिए सौर फोटॉन अवशोषण और लंबी स्थिरता (>1000hrs) के साथ फोटोइलेक्ट्रॉनिक इलेक्ट्रोड विकसित किए जा रहे हैं। कुशल फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाओं (पीईसी) के विकास के लिए नैनोसंरचित सेमीकंडक्टर्स/चाल्कोजेनाइड्स और कंपोजिट (सीडीएस, सीडीएसई, गा-इन फॉस्फाइड) पर विचार किया जा रहा है। स्थिर फोटोइलेक्ट्रोड विकसित करने या ज्ञात प्रणालियों के जीवन में सुधार करने की आवश्यकता है (Fe2O3, II-VI मेटल चॉकोजेनाइड CdS, CdZnS के रूप में)। सीडीएस/सीआईजीएस/एसआई कुशल प्रणालियां हैं जिन्हें टिकाऊ प्रदर्शन के लिए नैनोस्ट्रक्चरिंग द्वारा संशोधित करने की आवश्यकता है। यह नैनो- (Ti/Ni ऑक्साइड) और नैनो-MoS2 आधारित प्रणालियों के लिए सबसे उपयुक्त है।

प्रमुख विशेषताऐं

• बड़े इलेक्ट्रोड फिल्म जमाव के लिए पायरोलिसिस और सरल समाधान प्रक्रिया का छिड़काव करें
• उच्च सौर अवशोषण और बेहतर स्थिरता
• स्केलेबल निर्माण प्रक्रिया

संभावित अनुप्रयोग

• सौर पीईसी एच2 जनरेटर, खाना पकाने, काटने, वेल्डिंग के लिए ईंधन
• अवशोषक, फोटो-क्रोमिक डिस्प्ले, एलईडी, सौर सेल के लिए ऑप्टिकल सामग्री
• प्रयोग करने योग्य ईंधन में CO2 रूपांतरण
• सौर प्रकाश के तहत प्रदूषक हटाने, जल शोधन,
• पेट्रोलियम उद्योग

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रदर्शन प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य है
• सिम्युलेटेड परिस्थितियों में सतत प्रदर्शन  
• स्थिर प्रदर्शन करने वाले इलेक्ट्रोड के लिए > 3% का STH

बेहतर रासायनिक स्थिरता के साथ इलेक्ट्रोड प्राप्त करने की सरल विधि

प्रदर्शन विशेषता नैनो-संशोधित इलेक्ट्रोड

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• बोर्से, पीएच, et.al. फोटोइलेक्ट्रॉनिक सेल, थिन सॉलिड फिल्म्स 2018 के लिए पॉलीमर मॉडिफाइड सीडीएस फोटोएनोड्स के संचालन का प्रभावी फैब्रिकेशन; 661(1), 84-91
• बोर्से, पीएच, et.al. अल्ट्राथिन MoS2-MoO3 नैनोशीट्स ने फोटोइलेक्ट्रॉनिक (PEC) सेल्स में प्रभावी चार्ज ट्रांसफर के लिए CdS फोटोएनोड्स को कार्यात्मक बनाया, जौ मैट केम ए 2017; 5(4), 1541-1547
• PHBorse द्वारा आविष्कृत "स्प्रे कोटिंग तकनीक और उसके लेपित सब्सट्रेट द्वारा सब्सट्रेट पर Sr Fe Nb-O फिल्म के डबल पेरोसाइट के जमाव की विधि" पर भारतीय पेटेंट प्रदान किया गया - IN 2014DE01151A, 6 नवंबर, 2015
• बोर्से, PHet.al समर्थित सीडीएस पीईसी सेल डाल्टन लेनदेन, 2016 में Ni- और सह-आधारित सह-उत्प्रेरक से स्थिर हाइड्रोजन उत्पादन; 45 (27), 11120-11128
• बोर्स पीएच. और अन्य। एक कुशल और स्थिर फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल सेल के लिए सीडीएस फोटोएनोड का नैनोनोबिया संशोधन। लैंगमुइर 2014;30(51):15540-15549

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

हाइड्रोजन ईंधन उत्पन्न करने के लिए कम लागत और पर्यावरण के अनुकूल सौर सक्रिय फोटोकैटलिटिक सामग्री अत्यधिक वांछनीय है। नैनोस्ट्रक्चर्ड फेराइट (Fe2O3, MFe2O4) और कंपोजिट सिस्टम संभावित उम्मीदवार हैं जो पानी के बंटवारे से उच्च उपज देते हैं। टाइटेनेट्स (TiO2) में दृश्य प्रकाश फोटॉनों को अवशोषित करने की क्षमता का अभाव है और इसलिए कुशल फोटोकैटलिस्ट्स की पहचान करने और विकसित करने की आवश्यकता है। Fe2O3 और II-VI धातु चालकोजेनाइड (CdS, CdZnS) प्रणालियां पानी के अणु को विभाजित करने के लिए सौर प्रकाश फोटॉनों के साथ-साथ उचित बैंड ऊर्जावान को अवशोषित करने की क्षमता प्रदर्शित करती हैं। उनका उपयोग घोल प्रकार के सौर हाइड्रोजन जनरेटर में किया जा सकता है।

प्रमुख विशेषताऐं

• पर्यावरण के अनुकूल फोटोकैटलिस्ट
• नैनोक्रिस्टलाइन फोटोकैटलिस्ट को संश्लेषित करने की तीव्र प्रक्रिया
• स्केलेबल प्रक्रिया

संभावित अनुप्रयोग

• सौर हाइड्रोजन जनरेटर, ईंधन गैस-खाना पकाने, काटने, वेल्डिंग  
• अवशोषक, फोटो-क्रोमिक डिस्प्ले, ऑप्टिकल सेंसर के लिए ऑप्टिकल सामग्री
• फोटो-अपघटन- प्रदूषक हटाने, जल शोधन

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रदर्शन प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य है
• बेहतर दक्षता

माइक्रोवेव सिंटरिंग द्वारा निर्मित रैपिड फोटोकैटलिस्ट सिंथेसिस का योजनाबद्ध

दृश्यमान प्रकाश सक्रिय फोटोकैटलिस्ट्स की ऑप्टिकल प्रतिक्रिया

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• डोम, आर., किम एचजी और।, बोर्स, पीएच, फोटो केमिकल हाइड्रोजन जेनरेशन फ्रॉम ऑर्थोरोम्बिक CaFe2O4 नैनोपार्टिकल्स सिंथेसाइज़्ड बाय डिफरेंट मेथड्स, केमिस्ट्री सेलेक्ट 2017; 2 (8), 2556-2564
• डोम, आर, चारी, एएस, बोर्से, पीएच। स्पिनेल ZnFe2O4 फोटोकैटलिस्ट से सौर हाइड्रोजन उत्पादन: संश्लेषण विधियों का प्रभाव। ऊर्जा अनुसंधान 2015 के अंतर्राष्ट्रीय जर्नल;39(10):1378-1390
• बोर्से पीएच एट.अल. एक रैपिड माइक्रोवेव विकिरण विधि का उपयोग करके नैनोक्रिस्टलाइन ZnFe2O4 दृश्यमान प्रकाश फोटोकैटलिस्ट का उत्पादन करने वाले हाइड्रोजन का संश्लेषण। आरएससी एडवांस 2012;2(33):12782-91
• बोर्से पीएच, एट अल. वर्धित दृश्य प्रकाश प्रकाश उत्प्रेरण के लिए CaFe2O4/MgFe2O4 बल्क हेटेरोजंक्शन का निर्माण। रासायनिक संचार 2009(39):5889-91

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

पीईएमएफसी प्रौद्योगिकी को पहले से ही पोर्टेबल, स्थिर बिजली, परिवहन और कई आला अनुप्रयोगों में प्रदर्शित किया जा चुका है। बड़े पैमाने पर व्यावसायीकरण के लिए कुछ घटकों के उत्पादन के लिए लागत में कमी और निर्माण विधियों के संदर्भ में तकनीकी प्रगति की आवश्यकता है। प्रमुख लागत घटक द्विध्रुवी प्लेटें, उत्प्रेरक और झिल्ली हैं। द्विध्रुवी प्लेटें इलेक्ट्रोड को अभिकारकों के वितरण की सुविधा प्रदान करती हैं और वर्तमान में लागत का लगभग 50% (ग्रेफाइट प्लेटों के लिए) और 75% वजन और मात्रा का गठन करती हैं। ग्रेफाइट और इसके सम्मिश्र के लिए वैकल्पिक सामग्री एसएस आधारित धातु प्रवाह क्षेत्र प्लेटें हैं जो वजन और मात्रा को 50% से अधिक कम करने की संभावना है क्योंकि उन्हें ग्रेफाइट / कार्बन मिश्रित प्लेटों के विपरीत पतला बनाया जा सकता है। धातु प्रवाह क्षेत्र प्लेट को विकसित करने में प्रमुख चुनौती प्लेट के दोनों किनारों पर अभिकारकों की आपूर्ति के लिए एक जटिल प्रवाह क्षेत्र डिजाइन बनाने और कई कोशिकाओं के मामले में उचित सीलिंग के लिए उन्हें एक साथ जोड़ने में निहित है। एआरसीआई द्वारा पूर्व में किए गए एक अध्ययन से एक्सफ़ोलीएटेड ग्रेफाइट पर आधारित बाइपोलर प्लेटों का विकास हुआ, जिससे बाइपोलर प्लेट बनाने की मशीनिंग लागत कम हो गई।

प्रमुख विशेषताऐं

• प्रवाह क्षेत्र और डाई डिजाइन अनुकूलन के बाद एक उद्योग भागीदार के साथ हाइड्रोफॉर्मिंग तकनीक द्वारा धातु द्विध्रुवी प्लेट विकसित करें 
• ईंधन सेल परिस्थितियों में इसके संक्षारण गुणों का अध्ययन  
• इष्टतम संपर्क के लिए उपयुक्त सील का विकास और प्रतिक्रियाशील गैसों के रिसाव को रोकना।  
• विकास ईंधन सेल और एकल सेल और स्टैक स्तर पर प्रदर्शन अनुकूलन।

संभावित अनुप्रयोग

• वाहन अनुप्रयोगों के लिए हल्के वजन का PEMFC स्टैक

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• विभिन्न लेपित और नंगे धात्विक प्लेटों पर संक्षारण अध्ययन का अध्ययन किया जा रहा है।  
• एसएस आधारित बाइपोलर प्लेट स्टैक को सील के विकास के लिए पारंपरिक तकनीक का उपयोग करके विकसित किया गया था।

इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग

गो कोटेड स्टील का पोटेंशियोडायनामिक अध्ययन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• ईंधन कोशिकाओं में उपयोगी एक्सफ़ोलीएटेड ग्रेफाइट सेपरेटर प्लेट्स की तैयारी के लिए एक बेहतर प्रक्रिया, प्रक्रिया द्वारा तैयार की गई प्लेटें और कथित प्लेट्स को शामिल करने वाला एक ईंधन सेल, केएस धतात्रेयन, एन। राजलक्ष्मी, एस. पांडियन पेटेंट आवेदन संख्या। 1206/डीईएल/2006

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

सोडियम बीटा एल्युमिना को बाद में बैटरी और अन्य इलेक्ट्रोलाइट आधारित अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक संभावित उम्मीदवारों में से एक के रूप में देखा गया है, जो पहले सोडियम आयन चालकता के उच्च स्तर और दूसरी उपलब्धता और वांछित संरचना तैयार करने के लिए आवश्यक कच्चे माल की कम कीमत के कारण है। . तकनीकी विशेषताओं को प्रदर्शित करने के लिए प्रयोगशाला स्तर पर बनाना आसान है, लेकिन इसके भौतिक और रासायनिक गुण जैसे आर्द्रता, पानी, उच्च सिंटरिंग तापमान, सोडियम वाष्पीकरण, कम घनत्व प्राप्त, सीमित शेल्फ जीवन और पाउडर उत्पादन के स्केलिंग में सीमाएं आदि के प्रति संवेदनशील हैं। वास्तविक उपकरण अनुप्रयोगों के लिए उद्योग द्वारा अवशोषित करना कठिन बना दिया है। एआरसीआई ने दो पूरी तरह से अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए सोडियम बेट एल्यूमिना के निसादित आकार को विकसित करने के लिए दो परियोजनाएं शुरू की हैं, जहां मुख्य विशेषता इसकी आयनिक चालकता होगी। पुनरुत्पादित रूप से पाउडर के किलोग्राम का उत्पादन और निष्क्रिय भंडारण द्वारा इसकी चरण शुद्धता बनाए रखना स्थापित किया गया है। ट्यूब और कंटेनर आकार प्राप्त करने के लिए सोडियम वाष्पीकरण के मुद्दे पर काबू पाने का निर्माण और सफल फायरिंग हासिल की जाती है। फील्ड ट्रेल्स और संख्या उत्पादन देय है और प्रगति पर है।

प्रमुख विशेषताऐं

• ठोस अवस्था मार्गों के माध्यम से किलोग्राम स्तर में सोडियम बीटा एल्यूमिना पाउडर संश्लेषण स्थापित किया गया  
• सोडियम वाष्पीकरण के मुद्दे हल हो गए
• वांछित घनत्व (>94%) 1650-1700 डिग्री सेल्सियस पर हासिल किया गया
• आकार देने की समस्या का समाधान- ट्यूब, कास्टिंग/सीआईपी तकनीकों के माध्यम से तैयार किए गए कंटेनर
• चरण शुद्धता की रक्षा के लिए निष्क्रिय तरीके से भंडारण स्थापित किया गया है
•  संख्याओं में आकृतियाँ बनाने का कार्य प्रगति पर है

संभावित अनुप्रयोग

• सोडियम आयन आधारित आयनिक कंडक्टर- एक अच्छा इलेक्ट्रोलाइट
• उच्च ऊर्जा बैटरी अनुप्रयोगों
• इसकी आयनिक चालकता के आधार पर चयनात्मक पृथक्करण तकनीकें

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रयोगशाला पैमाने पर प्रदर्शन और स्थिरता को मान्य किया जाता है
• स्केल-अप और प्रोटोटाइप मॉड्यूल निर्माण चल रहा है

निसादित सोडियम बीटा एल्यूमिना की एक विशिष्ट एक सिरे वाली ट्यूब परीक्षण के लिए तैयार है

एक्सआरडी द्वारा देखी गई चरण शुद्धता

अवलोकन

लिथियम-आयन बैटरी में उनके उत्कृष्ट प्रदर्शन के संबंध में धातु-आयन बैटरी (सोडियम और पोटेशियम-आयन बैटरी) के लिए एनोड के रूप में कार्बोनेसियस नैनोमटेरियल्स ने बहुत रुचि प्राप्त की है। इसके बावजूद, उनके अद्वितीय संरचनात्मक गुण और प्रचुर मात्रा में उपलब्धता उन्हें बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए बैटरी के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए बहुत ही रोचक सामग्री बनाती है। ARCI ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों जैसे लिथियम-आयन, सोडियमियन बैटरी और सुपरकैपेसिटर के लिए विभिन्न प्रकार की उन्नत कार्बन सामग्री के विकास पर ध्यान केंद्रित कर रहा है। मुख्य रूप से एक्सफ़ोलीएटेड / विस्तारित ग्रेफाइट (बढ़ी हुई डी-स्पेसिंग के साथ) सोडियम आयन बैटरी के लिए बेहतर एनोड सामग्री है,

प्रमुख विशेषताऐं

• उन्नत कार्बन सामग्री का विकास
• ग्राफीन नैनो प्लेटलेट्स का संश्लेषण
• मेटल ऑक्साइड/कार्बन कंपोजिट का विकास
• उच्च ऊर्जा घनत्व आधारित सुपरकैपेसिटर के लिए बायो-वेस्ट से प्राप्त सक्रिय कार्बन
• ठोस कचरे से प्राप्त कार्बन कालिख

संभावित अनुप्रयोग

• ऑटोमोटिव सेक्टर
• पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स
• ग्रिड भंडारण

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रयोगशाला पैमाने पर प्रदर्शन और स्थिरता को मान्य किया जाता है
• स्केल-अप और प्रोटोटाइप मॉड्यूल निर्माण चल रहा है

Cyclic stability of carbon-soot with lithium at high current rate

HR-TEM image of solid waste-derived carbon soot

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• प्रदान किए गए संकेतकों के आधार पर प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर का प्रतिशत सख्ती से दिया जा सकता है। तालिका में 45%, 55% आदि के लिए छायांकित (नीला) पंक्ति में कठिनाई के मामले में, मेरे अंत में इसका ध्यान रखा जाएगा।
• पृष्ठ के निचले भाग में पते का प्रारूप
• एक। केंद्र का नाम
• बी। एआरसीआई का पता
• सी। टेलीफोन नंबर प्रारूप: संबंधित वैज्ञानिक/ओं के बाद टीम लीडर का टेलीफोन नंबर
• डी। ईमेल आईडी प्रारूप: संबंधित वैज्ञानिक, टीम लीडर और संबंधित सहयोगी निदेशक की ईमेल आईडी।
• सामग्री एक पृष्ठ से अधिक नहीं होनी चाहिए।
• केवल दो छवियां प्रदान की जानी हैं - (सूक्ष्म संरचना, उत्पाद, ग्राफ या विशिष्ट सुविधा)

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

SPPS पारंपरिक प्लाज्मा छिड़काव के मामले में पाउडर फीडस्टॉक के विपरीत उपयुक्त समाधान अग्रदूतों के साथ शुरू होने वाले कार्यात्मक ऑक्साइड सिरेमिक कोटिंग्स की एक विस्तृत विविधता का उत्पादन करने के लिए एक रोमांचक तरीका है। तकनीक एक समर्पित डिलीवरी डिवाइस के माध्यम से उच्च तापमान प्लाज्मा प्लूम में खिलाए गए जलीय / कार्बनिक रासायनिक अग्रदूत समाधानों का उपयोग करती है। विलायक वाष्पीकृत हो जाता है क्योंकि छोटी बूंद ठोस कण बनाने के लिए नीचे की ओर जाती है, और सूक्ष्म रूप से संरचित कोटिंग जमा करने के लिए सब्सट्रेट को गर्म और त्वरित किया जाता है।

प्रमुख विशेषताऐं

प्रमुख विशेषताऐं एसपीपीएस प्रक्रिया संरचनागत रूप से जटिल कार्यात्मक ऑक्साइड कोटिंग्स के विकास के लिए निम्नलिखित लाभों के साथ नए रास्ते खोलती है:  

• सामान्य रूप से पाउडर-आधारित सिस्टम से जुड़ी किसी भी फीडिंग समस्या के बिना नैनोसाइज्ड माइक्रोस्ट्रक्चर बनाने की क्षमता,
• उपन्यास अग्रगामी रचनाओं और उनके संयोजनों का लचीला, तीव्र अन्वेषण
• महंगे पाउडर फीडस्टॉक तैयार करने के कदमों को दरकिनार करना,  
• जमा की रसायन शास्त्र पर बेहतर नियंत्रण

संभावित अनुप्रयोग

• गैस/स्टीम टर्बाइन अनुप्रयोगों के लिए YSZ आधारित TBCs
• शुद्ध ï ¡-Al2O3 आधारित डाइइलेक्ट्रिक कोटिंग्स  
• पहनने के प्रतिरोध, ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए ग्राफीन फिल्म  
• SOFC/ली-आयन बैटरियों के इलेक्ट्रोड (एनोड और कैथोड) के लिए LSM, LiFePO4, आदि  
• फोटोकैटलिटिक अनुप्रयोगों के लिए फेराइट्स और टाइटेनिया  
• सौर अवशोषण कोटिंग्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• विविध औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए व्यापक कार्यात्मक कोटिंग्स विकसित की
• विभिन्न कोटिंग्स का प्रोटोटाइप प्रदर्शन प्रगति पर है

एसपीपीएस प्रक्रिया की योजनाबद्ध

ऊर्ध्वाधर दरारों और वितरित छिद्रों के साथ YSZ कोटिंग

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• ईश्वरमूर्ति रामासामी, शिवकुमार गोविंदराजन, श्रीकांत जोशी, थर्मल स्प्रे द्वारा ग्राफीन आधारित सामग्री का उत्पादन, एआरसीआई पेटेंट आवेदन। नहीं। 2626/डीईएल/2015  
• जी. शिवकुमार, आरओ दुसाने, और एसवी जोशी, "अंडरस्टैंडिंग द फॉर्मेशन ऑफ़ वर्टिकल क्रैक्स इन सॉल्यूशन प्रीकर्सर प्लाज़्मा स्प्रेड येट्रिया-स्टेबलाइज़्ड-ज़िरकोनिया कोटिंग्स", जर्नल ऑफ़ अमेरिकन सेरामिक सोसाइटी, 97(11), 3396-3406, 2014  
• जी. शिवकुमार, राजीव ओ. दुसाने और श्रीकांत वी. जोशी, ए नॉवेल अप्रोच टू प्रोसेस फेज प्योर ï ¡-Al2O3 कोटिंग्स बाय सॉल्यूशन प्रीकर्सर प्लाज़्मा स्प्रेइंग', जर्नल ऑफ़ द यूरोपियन सेरामिक सोसाइटी, 33 (2013) 2823–2829

अवलोकन

सतह के उपचार द्वारा सेवा जीवन को बढ़ाने और क्षति के बाद घटक को ठीक करने से महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ हो सकते हैं। डाई टूल की कीमत कास्ट पार्ट का 10% है। यूनिट जीवनकाल, उपलब्धता और लाभप्रदता को अधिकतम करने के लिए मरम्मत और नवीनीकरण तेजी से सामान्य प्रथाएं हैं। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के गर्म गठन के दौरान, गर्म काम उपकरण स्टील्स से बने मर गंभीर परिचालन स्थितियों के संपर्क में आते हैं जो महत्वपूर्ण थर्मल और यांत्रिक थकान, उच्च दबाव और पिघला हुआ मिश्र धातु बहने से उच्च गर्म क्षरण का कारण बनते हैं और परिणामस्वरूप गर्मी की जांच, क्षरण और सतह के नुकसान होते हैं। प्रमुख स्थानों पर रासायनिक हमला, उपकरणों के सेवा जीवन को सीमित या कम करना। क्षतिग्रस्त डाई की मरम्मत और पुन: उपयोग के लिए लेजर क्लैडिंग का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।

अवलोकन

हर साल तेल रिसाव की नई घटनाओं के साथ इस विश्वव्यापी समस्या का समाधान खोजने की आवश्यकता बढ़ गई है। इससे अत्यधिक मात्रा में तेल की हानि, जलीय आवासों, गैलन पानी की हानि और आर्थिक संसाधनों की भी हानि होती है। बाजार में तेल शोधन फैलाने वाले, अवशोषक, सॉलिडिफायर, बूम और स्किमर्स के लिए नई सामग्री की दैनिक उपलब्धि के साथ, एक्सफ़ोलीएटेड ग्रेफाइट तेल रिसाव अवशोषण और पुनर्प्राप्ति में सबसे अच्छा तेल शोषक पाया गया है। इस तरह की सामग्री सरंध्रता और पानी की उपस्थिति में तेल को चुनिंदा रूप से अवशोषित करने की क्षमता दिखाती है। एक्सफ़ोलीएटेड ग्रेफाइट में भारी तेल की कमी को 60-80% के रिकवरी अनुपात के साथ एक साधारण संपीड़न या सक्शन निस्पंदन द्वारा पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। एक्सफ़ोलीएटेड ग्रेफाइट (ईजी) का थोक घनत्व और तेल की चिपचिपाहट अवशोषण गतिज विशेषताओं पर प्रमुख प्रभावकारी कारक हैं। 10 किग्रा/एम3 के थोक घनत्व वाले ईजी की सोखने की क्षमता थोड़ी कम है (लगभग 70 ग्राम/जी)। अलग-अलग चिपचिपाहट वाले विभिन्न प्रकार के तेलों (हाइड्रोलिक, इंजन, डीजल, शेल एसएई 90, शेल एसएई 140, और ट्रांसफार्मर ऑयल) का परीक्षण किया गया ताकि एक्सफ़ोलीएटेड ग्रेफाइट पर होने वाले शोषण की मात्रा का पता चल सके।

प्रमुख विशेषताऐं

• बहुत कम घनत्व के साथ अत्यधिक झरझरा  
• लगभग 300% विस्तार  
• तेल-पानी के मिश्रण में तेल को चुनिंदा रूप से अवशोषित करें  
• प्रकृति में हाइड्रोफोबिक  
• बांधने से मुक्त संघनन  
• निरंतर थोक उत्पादन

संभावित अनुप्रयोग

• तेल निवारण  
• नैनो ग्रीस  
• तेल आधारित तापीय प्रवाहकीय स्याही  
• नैनोलुब्रिकेशन

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• तेल अवशोषण प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य है  
• एक्सफ़ोलीएटेड ग्रेफाइट का निरंतर उत्पादन  
• प्रदर्शन के लिए तेल अवशोषण इकाई स्थापित की गई है

Oil absorption over microwave-exfoliated graphite

Oil absorption performance characteristic of oil with different viscosity

अवलोकन

भारी इंजीनियरिंग उद्योग टर्बो शाफ्ट जैसे विभिन्न बड़े और महंगे घटकों का उपयोग करते हैं। किसी महत्वपूर्ण स्थान पर पहनने या अन्य क्षति के कारण पूरे घटक को स्क्रैप किया जा सकता है। एक टर्बो शाफ्ट ऐसा घटक है जो असर वाली सीट क्षेत्र पर घिस जाता है। क्षतिग्रस्त परत को हटाकर और लेजर क्लैड डिपोजिशन विधि का उपयोग करके एक नई क्लैड परत का पुनर्निर्माण करके नवीनीकरण किया गया। पहनने के गुणों में सुधार करने और नवीनीकृत घटक के जीवन को बढ़ाने के लिए एक कोबाल्ट आधारित पाउडर को नवीनीकरण के लिए चुना गया था। निम्नलिखित विशेषताओं के साथ डायोड लेजर क्लैडिंग द्वारा बैठने की जगह के समोच्च में 1.8 मिमी मोटाई की दोष-मुक्त कोटिंग का उत्पादन किया गया था:  

प्रमुख विशेषताऐं

• नगण्य सरंध्रता  
• नियंत्रित गर्मी इनपुट  
• न्यूनतम गर्मी प्रभावित क्षेत्र  
• सटीक और नियंत्रित प्रक्रिया  
• कोई विकृति नहीं

संभावित अनुप्रयोग

• टर्बो शाफ्ट  
• भाप टर्बाइन और गैस टर्बाइन

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• Refurbished शाफ्ट अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा उपयोग किया गया था और उत्कृष्ट प्रदर्शन का प्रदर्शन किया

मरम्मत प्रक्रिया

एज़-कोटेड सतह और फ़िनिश ग्राइंडेड सतह

अवलोकन

बिजली संयंत्रों में, पहनने, कटाव और जंग के विभिन्न तरीकों के कारण कोयला नोजल टिप्स, बॉयलर ट्यूब, बर्नर स्प्रेडर आदि जैसे विभिन्न घटकों का क्षरण एक आम समस्या है, जिसके कारण रखरखाव कार्यक्रम के दौरान उनका प्रतिस्थापन होता है। उच्च तापमान आक्रामक वातावरण में काम करने वाले ऐसे ट्राइबोलॉजिकल सिस्टम, जीवन वृद्धि के लिए उपयुक्त सतह संशोधन समाधान की आवश्यकता होती है। लेजर क्लैडिंग प्रक्रिया का उपयोग करके एक उच्च तापमान क्षरण संक्षारण प्रतिरोध कोटिंग विकसित की गई थी। धातु मैट्रिक्स समग्र कोटिंग ने पारंपरिक वेल्ड ओवरले प्रक्रिया की तुलना में उत्कृष्ट उच्च तापमान क्षरण प्रतिरोध का प्रदर्शन किया। एक वास्तविक बिजली संयंत्र में फील्ड परीक्षण ने 15 महीने की सेवा के बाद नगण्य पहनने को दिखाया। कोटिंग मौजूदा जीवन की तुलना में बॉयलर घटकों के सेवा जीवन को दोगुना करने के लिए बढ़ा सकती है।

अवलोकन

ऑटोमोटिव उद्योग में हेमिंग बेड या फॉर्मिंग डाई का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। किनारों को बनाने के लिए उपयोग किया जाता है जो उच्च पहनने के अधीन होते हैं और बिस्तर के जीवन को बेहतर बनाने के लिए सख्त होने की आवश्यकता होती है। लेज़र हार्डनिंग ऊर्जा इनपुट पर एक उत्कृष्ट नियंत्रण प्रदान करता है जिससे कच्चा लोहा बिना पिघले सख्त हो जाता है। एआरसीआई में उपलब्ध सरफेस टेम्परेचर रेगुलेशन सिस्टम 3डी कंटूर को प्रोसेस करते समय अतिरिक्त नियंत्रण प्रदान करता है साथ ही सरफेस फिनिश में नगण्य परिवर्तन किसी भी पोस्ट हार्डनिंग मशीनिंग की आवश्यकता को समाप्त कर सकता है।

प्रमुख विशेषताऐं

• चयनात्मक और स्थानीय सख्त प्रक्रिया  
• किसी शीतलक या शमन माध्यम की आवश्यकता नहीं है  
• पूरे संसाधित क्षेत्र में समान कठोर परत  
• सतह खुरदरापन में नगण्य परिवर्तन  
• कठोर क्षेत्र में कंप्रेसिव स्ट्रेस  
• स्वचालन संभव, कोई मानवीय त्रुटियाँ नहीं  
• केस की गहराई 0.8 - 1.2 मिमी ~55HRc समान कठोरता के साथ पूरे बिस्तर में सामग्री (GGG70L नोडुलर कास्ट आयरन)

संभावित अनुप्रयोग

• कास्ट आयरन और स्टील से बने हेमिंग बेड और फॉर्मिंग डाई

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• लौ कठोर बेड की तुलना में लेजर कठोर हेमिंग बेड का उपयोग अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ किया गया था

हेमिंग बिस्तर

लेजर कठोर हेमिंग बेड की क्रॉस-सेक्शनल कठोरता प्रोफ़ाइल (सामग्री: गांठदार कच्चा लोहा GGG70L)

अवलोकन

प्रस्तावित एयूएससी बॉयलर में आईएन617 और आईएन625 भाग/घटक बहुत अधिक मात्रा में होंगे। हालांकि, निकेल-आधारित मिश्र धातुओं को उच्च शक्ति और कम तापीय चालकता के कारण मुश्किल-से-मशीन सामग्री के रूप में जाना जाता है जो काटने की ताकत और तापमान को बहुत कम करने के लिए एक छोटे उपकरण जीवन के लिए अग्रणी बनाता है। इसलिए, इन भागों की मशीनिंग लागत बहुत अधिक होगी। लेजर असिस्टेड मशीनिंग (एलएएम), सामग्री को स्थानीय रूप से गर्म किया जाता है और सामग्री को हटाने से पहले एक तीव्र लेजर स्रोत द्वारा नरम किया जाता है, जैसा कि अंजीर में दर्शाया गया है, वर्कपीस को पिघलाने या उच्च बनाने के बिना। यह कठिन-से-मशीन सामग्रियों को अधिक आसानी से और कम मशीन बिजली की खपत के साथ सक्षम बनाता है, जिससे सामग्री हटाने की दर और उत्पादकता में वृद्धि होती है।

प्रमुख विशेषताऐं

• सामग्री को गर्म करके नरम करना
• उपकरण बलों में कमी
• बेहतर खत्म
• निचला उपकरण पहनना

संभावित अनुप्रयोग

• मशीन के लिए कठिन मिश्र धातुओं से बने घटक
• नी आधारित सुपर मिश्र धातु, टीआई आधारित मिश्र धातु, चीनी मिट्टी की चीज़ें

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रयोगशाला पैमाने पर प्रदर्शन और स्थिरता को मान्य किया जाता है
• स्केल-अप और प्रोटोटाइप मॉड्यूल निर्माण चल रहा है (एरियल नैरो 10 पीटी - एक लाइन के 3 बुलेट पॉइंट से अधिक नहीं)

लेजर असिस्टेड मशीनिंग सेटअप

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

क्रैंकशाफ्ट एक मोटर वाहन इंजन में महत्वपूर्ण भागों में से एक है, जो आमतौर पर मध्यम कार्बन स्टील से बना होता है, जिसमें उच्च भार वहन क्षमता के साथ संपर्क क्षेत्रों (बीयरिंग संपर्क क्षेत्र और पिन क्षेत्र पर) में अच्छे पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। लेजर सतह परिवर्तन सख्त प्रक्रिया पोस्ट-प्रोसेस मशीनिंग आवश्यकता के उन्मूलन के साथ उत्कृष्ट सतह खत्म प्रदान करती है, कोई हिस्सा विरूपण नहीं होता है और किसी भी आयाम के लिए आसान अनुकूलन होता है। ऊर्जा इनपुट पर उत्कृष्ट नियंत्रण घटक में एक समान कठोर परत की ओर जाता है। En18D सामग्री से बना एक दोपहिया एयर-कंप्रेसर क्रैंकशाफ्ट सफल रहा; लेजर कठोर और क्षेत्र परीक्षण किया गया। लगभग 300 माइक्रोन की एक समान केस गहराई के साथ 500 - 650 एचवी की सीमा में कठोरता हासिल की गई। उपचारित परत में शुद्ध अवशिष्ट तनाव ~ -310 एमपीए था जिसमें 2-3% ऑस्टेनाइट बरकरार था।

प्रमुख विशेषताऐं

• यनात्मक और स्थानीय सख्त प्रक्रिया
• किसी शीतलक या शमन माध्यम की आवश्यकता नहीं है
• पूरे संसाधित क्षेत्र में समान कठोर परत
• सतह खुरदरापन में नगण्य परिवर्तन
• कठोर क्षेत्र में कंप्रेसिव स्ट्रेस
• स्वचालन संभव

संभावित अनुप्रयोग

• क्रैंक शाफ्ट
• कैम शाफ्ट
• गियर्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• लेजर कठोर क्रैंक शाफ्ट ने फील्ड परीक्षणों में 30% अधिक जीवन दिखाया

लेजर कठोर क्रैंक शाफ्ट

लेजर कठोर क्षेत्र का क्रॉस-सेक्शनल माइक्रोग्राफ

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• क्रैंकशाफ्ट की लेजर सरफेस हार्डनिंग, SAE 2009-28-0053

अवलोकन

उच्च तन्यता स्टील्स का उपयोग आमतौर पर एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, ऊर्जा और सामान्य इंजीनियरिंग क्षेत्रों में विभिन्न पावर ट्रांसमिशन गियर शाफ्ट, कनेक्टिंग रॉड्स प्रोपेलर शाफ्ट, और भारी फोर्जिंग जैसे रोटर, शाफ्ट, डिस्क इत्यादि के लिए किया जाता है। ऐसे घटकों को पहनने के कारण ऑपरेशन के दौरान क्षतिग्रस्त किया जा सकता है। संपर्क क्षेत्रों में और लेजर क्लैडिंग का उपयोग करके ऐसे घटकों का नवीनीकरण प्रतिस्थापन लागत को बचा सकता है। साथ ही, पर्यावरण संबंधी चिंताओं का मुकाबला करने में नवीनीकरण तकनीक फायदेमंद हो सकती है। ऐसे घटकों में से एक के लिए लेजर क्लैडिंग का उपयोग करके नवीनीकरण तकनीक विकसित की गई थी जो संपर्क सतहों के बीच सापेक्ष गति के कारण ऑपरेशन के दौरान खराब हो जाती है। एक पोस्ट हीट ट्रीटमेंट विकसित किया गया था जो घटक में आयामी और माइक्रोस्ट्रक्चरल भिन्नता बनाए बिना क्लैड और एचएजेड माइक्रोस्ट्रक्चर को समरूप बना सकता है। सूक्ष्म संरचनात्मक, यांत्रिक, और पहनने के गुण सब्सट्रेट के बराबर पाए गए। घटक ने सिम्युलेटेड फील्ड परीक्षण सफलतापूर्वक पूरा किया

प्रमुख विशेषताऐं

• नगण्य सरंध्रता
• नियंत्रित गर्मी इनपुट
• न्यूनतम गर्मी प्रभावित क्षेत्र
• सटीक और नियंत्रित प्रक्रिया
• बेहतर गुणों के लिए विशेष पोस्ट हीट ट्रीटमेंट

संभावित अनुप्रयोग

• हेलीकाप्टरों के पिनियन आवास
• उच्च तन्यता स्टील्स से बने घटक

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• एक पेटेंट दायर किया गया है

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

कम जमाव तापमान पर दोष मुक्त पतली फिल्म बनाने के लिए मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग प्रसिद्ध भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी) तकनीक में से एक है। किसी भी अन्य पीवीडी तकनीकों के विपरीत, मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें लक्ष्य सामग्री (वाष्पीकरण जैसे दूसरे शब्दों में) को हटाने की प्रक्रिया गति हस्तांतरण प्रक्रिया के माध्यम से होती है। चूंकि यह एक संवेग अंतरण प्रक्रिया है, शाब्दिक रूप से इस तकनीक का उपयोग करके, अधिकांश सामग्रियों का निक्षेपण किया जा सकता है। इसी तरह, हाई पावर इंपल्स मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग (HiPIMS) एक ऐसी प्रक्रिया है, जिसमें स्रोत/लक्ष्य को दी जाने वाली शक्ति बहुत उच्च ऊर्जा की छोटी दालों में होगी। सामान्य तौर पर, उच्च ऊर्जा आयनिक जमाव को अच्छा आसंजन, उच्च घनत्व और प्रतिक्रियाशील प्रक्रिया पर अच्छा नियंत्रण प्राप्त करने के लिए जाना जाता है। आज की तारीख में, ARCI में HiPIMS सुविधा एक लैब स्केल उपकरण है जिसमें प्लानर के साथ-साथ बेलनाकार कैथोड भी हैं। HiPIMS सुविधा का उपयोग अपने अनूठे फायदों के साथ थिन फिल्मों को विकसित करने के लिए किया जा सकता है जो ऑटोमोबाइल, एयरोस्पेस, मैन्युफैक्चरिंग, ऑप्टिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स, वैकल्पिक ऊर्जा, बायोमेडिकल, सेंसर आदि जैसे प्रमुख क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण हैं।

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• पेटेंट: "उक्त कैथोड का उपयोग करके सतहों पर पतली फिल्मों को जमा करने के लिए बेहतर बेलनाकार मैग्नेट्रॉन कैथोड और एक प्रक्रिया" आवेदन संख्या 21/DEL/2008, 3 जनवरी 2008।

अवलोकन

टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2), सबसे होनहार फोटोकैटलिटिक सामग्री पहले से ही विभिन्न व्यावहारिक अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती है, जैसे कि स्टरलाइज़ेशन, डिओडोराइज़ेशन, सेल्फ-क्लीनिंग और सुपर हाइड्रोफिलिक कार्यक्षमता मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (छेद और फ्री रेडिकल्स) द्वारा प्रकाश के संपर्क में आने के बाद उत्पन्न होती है। . सोल-जेल से तैयार पारंपरिक TiO2 सामग्री, और अन्य पारंपरिक तरीके 3.20 eV के बड़े बैंड गैप के कारण केवल यूवी रोशनी के संपर्क में सक्रिय (ऑक्सीकरण प्रजातियों का निर्माण) कर सकते हैं। इसके अलावा, यदि एक पारंपरिक TiO2 सामग्री दृश्यमान प्रकाश (> 400 एनएम) के साथ प्रकाशित होती है, तो चार्ज वाहक गठन के कारण ऑक्सीकरण प्रजातियों का गठन नहीं किया जा सकता है। दृश्य प्रकाश में सक्रिय करने के लिए, नैनोकणों या संवेदनशील कार्बन के रूप में या तो थोक में या टाइटेनियम डाइऑक्साइड की सतह पर स्मार्ट कार्बन के कुछ वजन प्रतिशत को शामिल करने से इनडोर और आउटडोर स्व-सफाई अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त दृश्य-प्रकाश और सूर्य का प्रकाश सक्रिय होता है। स्मार्ट कार्बन आधारित TiO2 नैनोसंरचना सामग्री की तकनीक पेस्ट, सस्पेंशन और पतली फिल्मों के रूप में उपलब्ध है, जिसमें उच्चतम दृश्यता और सूर्य के प्रकाश की फोटोकैटलिटिक स्व-सफाई गुण हैं और इन्हें आसानी से किसी भी प्रकार के उपकरण / वस्तु पर लागू किया जा सकता है।

प्रमुख विशेषताऐं

• अत्यधिक दृश्यमान और सूर्य के प्रकाश के फोटोकैटलिटिक गुण
• सॉल्वैंट्स में अच्छा फैलाव
• सौर और यूवी प्रकाश के तहत उच्च स्थिरता
• आसानी से किसी भी प्रकार के उपकरण/वस्तु (जैसे कपड़े या पेंट या सिरेमिक टाइल आदि) में शामिल करें।

संभावित अनुप्रयोग

• स्व-स्वच्छ कपड़े/सिरेमिक टाइल निर्माण
• इनडोर और आउटडोर स्व-सफाई पेंट निर्माण
• जीवाणुरोधी और दूषण रोधी अनुप्रयोगों के लिए स्व-स्वच्छ कोटिंग्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रोटोटाइप फैब्रिक विकसित और मान्य किया गया है।
• प्रौद्योगिकी हस्तांतरण की प्रगति की जा रही है

नतीजा

• स्मार्ट कार्बन आधारित TiO2 नैनोस्ट्रक्चर सामग्री की एक तकनीक को सफलतापूर्वक विकसित किया गया है और इनडोर और आउटडोर स्व-सफाई अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शित किया गया है

टीईएम और एचआर-टीईएम छवियां, एसीटैल्डिहाइड का फोटोकैटलिटिक अपघटन

स्व-सफाई प्रक्रिया का तंत्र

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• एक भारतीय पेटेंट दायर किया। आवेदन संख्या: 201811011478

अवलोकन

हाल के वर्षों में, इसके बड़े प्रभावी क्षेत्र के कारण विभिन्न क्षेत्रों में नैनोकणों के अनुप्रयोग में रुचि बढ़ रही है जो सतही प्रतिक्रियाओं को बढ़ाता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) और ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड (ZrO2) सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक सामग्रियां हैं जिनका उपयोग इसकी उच्च अपवर्तन विशेषता के कारण लंबे समय से सफेद पिगमेंट के लिए किया जाता रहा है। इसके अलावा, यह इलेक्ट्रॉनिक उद्योग के विकास के अनुसार पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री, डाइलेक्ट्रिक्स और सेमी-कंडक्टर के मुख्य घटकों में से एक है क्योंकि यह एक उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक की विशेषता है। इसके अलावा, हाल ही में यह चलन रहा है कि सौंदर्य प्रसाधन, भराव, पेंट, स्नेहक, सटीक सिरेमिक, एनोडिक सामग्री (डीएसएससी और पेरोव्स्काइट, बैटरी, आदि) कार्यात्मक कोटिंग्स (एंटीरिफ्लेक्टिव, जंग संरक्षण, बाधा परत, आदि) के लिए इसका अनुप्रयोग। ) और रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध और फोटोकैटलिटिक प्रभाव के अनुसार यूवी परिरक्षण और अवशोषक गुणों के साथ-साथ कार्बनिक प्रदूषकों को हटाने के लिए उत्प्रेरक का उपयोग तेजी से बढ़ाया गया है। विशाल अनुप्रयोगों को देखने के लिए, इस परियोजना कार्य का प्राथमिक उद्देश्य उपर्युक्त अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त उच्च फैलाव और एकरूपता के साथ अत्यधिक क्रिस्टलीय TiO2 और ZrO2 नैनोकणों को विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करना है।

प्रमुख विशेषताऐं

• उच्च क्रिस्टलीय
• समान कण आकार
• ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में अच्छा फैलाव
• उच्च फोटोकैटलिटिक संपत्ति
• आसानी से किसी भी प्रकार के डिवाइस/ऑब्जेक्ट में शामिल करें

संभावित अनुप्रयोग

• डीएसएससी और पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं के लिए फोटोएनोड्स
• स्व-स्वच्छ कपड़े/सिरेमिक टाइलें और कांच निर्माण
• संक्षारण प्रतिरोध और बाधा अनुप्रयोगों के लिए कोटिंग्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• क्रिस्टलीय TiO2 और ZrO2 नैनोकणों को सामग्री के लियोथर्मल संश्लेषण और जांच किए गए फोटोवोल्टिक और फोटो उत्प्रेरक गुणों द्वारा सफलतापूर्वक विकसित किया गया है।

परिणाम/अपेक्षित परिणाम:

• सौर सेल और फोटोकैटलिटिक स्व-सफाई के लिए अत्यधिक फैलाव वाले क्रिस्टलीय नैनोकणों को सफलतापूर्वक विकसित और मान्य किया गया था

ZrO2 और TiO2 नैनोकणों की TEM आकृति विज्ञान

TiO2 और ZrO2 नैनोकणों का फोटोवोल्टिक और फोटोकैटलिटिक प्रदर्शन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

उच्च विशिष्ट समाई और चक्र स्थिरता के साथ नवीकरणीय पवन और सौर ऊर्जा सुपरकैपेसिटर में प्रत्याशित वृद्धि के साथ ऊर्जा भंडारण आवश्यकताओं को संतुलित करने की मांग बढ़ रही है। NiCo2O4 आधारित इलेक्ट्रोड सामग्री उत्कृष्ट विद्युत रासायनिक प्रदर्शन और उच्च सैद्धांतिक विशिष्ट समाई मूल्यों के साथ HEV और बैक-अप सिस्टम जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उभरते उपकरण के रूप में काम करती है। इसके अलावा, नियोजित सामग्री और उपयोग किए गए उपकरण दोनों के संबंध में इलेक्ट्रोडपोजिशन संश्लेषण का एक लागत प्रभावी तरीका है। प्रौद्योगिकी का उद्देश्य व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उपकरण के निर्माण के साथ-साथ सुपरकैपेसिटर के लिए बाइंडर मुक्त इलेक्ट्रोडेपोसिटेड NiCo2O4 इलेक्ट्रोड सामग्री का संश्लेषण करना है।

प्रमुख विशेषताऐं

• लागत प्रभावी संश्लेषण रणनीति
• उच्च विशिष्ट धारिता (1977 एफ/जी आधी सेल द्वारा 1 ए/जी पर और 91.5 एफ/जी पूर्ण सेल द्वारा 0.5 ए/जी पर)
• उच्च शक्ति घनत्व (7.5 kW/kg 10 A/g पर)
• ASC का अच्छा कैपेसिटिव रिटेंशन (5000 चक्रों के लिए 74% रिटेंशन)

संभावित अनुप्रयोग

• स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम
• एचईवी के
• यूपीएस और बैक-अप सिस्टम
• इलेक्ट्रानिक्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रयोगशाला पैमाने पर 5000 चक्रों के लिए एएससी उपकरण के प्रदर्शन और स्थिरता की पुष्टि की गई है

आकृति विज्ञान और विद्युत रासायनिक लक्षण

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• हस्तलिपि का प्रकाशन अभी बाकी है

अवलोकन

नमी, प्रकाश और गर्मी के खिलाफ पर्कोव्साइट सौर कोशिकाओं की अस्थिरता इस तकनीक के व्यावसायीकरण की दिशा में मुख्य बाधा बनी हुई है। होनहार रणनीतियों में से एक तीन-आयामी (3 डी) से द्वि-आयामी (2 डी) तक पर्कोव्साइट्स की आयामीता को कम करना है जो परिवेश पर्यावरण के खिलाफ उच्च स्थिरता प्रस्तुत करता है। कंडक्टर परतें आर-एनएच 3, एक बड़े स्निग्ध या सुगंधित एल्काइल अमोनियम स्पेसर केशन को शामिल करके एक दूसरे से अलग हो जाती हैं। इंसुलेटिंग स्पेसर केशन का सम्मिलन उनके 3डी समकक्षों की तुलना में 2डी स्तरित पेरोसाइट्स को अद्वितीय गुण देता है। कार्बनिक स्पेसर की हाइड्रोफोबिक प्रकृति बेहतर नमी स्थिरता के साथ 2डी पर्कोव्साइट प्रदान करती है, इन क्वैसी2डी पेरोसाइट्स को अत्यधिक कुशल और स्थिर पेरोसाइट सौर कोशिकाओं को प्रदान करने के लिए अवशोषक परतों के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्रमुख विशेषताऐं

• नमी के प्रति उच्च स्थिरता
• ट्यून करने योग्य बैंडगैप

संभावित अनुप्रयोग

• ऑफ-ग्रिड बिजली की आपूर्ति
• एकीकृत फोटोवोल्टिक्स का निर्माण (स्मार्ट खिड़कियां, छत, टाइलें)
• सौर सड़क स्टड

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

चित्र: ए) परिवेश वातावरण स्थिरता अध्ययन, बी) संपर्क कोण माप, सी) फोटोवोल्टिक प्रदर्शन, डी) फोटोवोल्टिक स्थिरता

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• पेटेंट खोज प्रक्रियाधीन है

अवलोकन

पेरोसाइट सोलर सेल (पीएससी) की उत्पादन लागत का लगभग 50% ऑर्गेनिक होल ट्रांसपोर्टिंग मैटेरियल्स (एचटीएम) और मेटल बैक कॉन्टैक्ट द्वारा दिया जाता है। ऑर्गेनिक एचटीएम और मेटल बैक कॉन्टैक्ट दोनों को बदलने के लिए अत्यधिक प्रवाहकीय कार्बन इलेक्ट्रोड का उपयोग करने से उत्पादन लागत में 50% की कमी आती है। कार्बन-आधारित सामग्री, जब एचटीएम मुक्त पीएससी में बैक कॉन्टैक्ट्स के रूप में उपयोग की जाती है, तो यह सस्ते, स्थिर, जलरोधी और जंगरोधी सामग्रियों की एक श्रेणी साबित हुई है। स्क्रीन प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके उच्च एकरूपता और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य कार्बन आधारित पीएससी के साथ बड़े क्षेत्र को बनाया जा सकता है। चल रहे कार्य के रूप में, 100 मिमी X 100 मिमीकार्बन आधारित पेरोसाइट मॉड्यूल विकसित किए गए थे।

प्रमुख विशेषताऐं

• कम सामग्री और उत्पादन लागत
• अत्यधिक स्थिर पेरोसाइट डिवाइस

संभावित अनुप्रयोग

• ऑफ-ग्रिड बिजली की आपूर्ति
• बिल्डिंग एकीकृत फोटोवोल्टिक (छत, टाइलें)
• सौर सड़क स्टड

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

चित्र: बड़ा क्षेत्र कार्बन आधारित पेरोसाइट सौर सेल

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• होल-कंडक्टर फ्री पेरोसाइट सोलर सेल, सोलर एनर्जी के लिए रूम टेम्परेचर क्यूरेबल कार्बन कैथोड, स्वीकृत

अवलोकन

अकेले सुपर कैपेसिटर के साथ-साथ हाइब्रिड द्वारा संचालित इलेक्ट्रिक वाहन की अवधारणा को सड़क की स्थिति के दौरान डिजाइन, एकीकृत और प्रदर्शित किया गया है। सुपर कैपेसिटर साइकिल को एकीकृत करने के लिए, 3400 F, 2.85 V और 3.85 Wh (संग्रहीत ऊर्जा) के व्यक्तिगत सेल विनिर्देशों के साथ 18 वाणिज्यिक SC (मैक्सवेल) सेल खरीदे गए, जो 51.4 V और 69 Wh के साथ एक मॉड्यूल प्राप्त करने के लिए श्रृंखला में जुड़े हुए थे जो चलाने के लिए पर्याप्त थे। साइकिल में बिजली की मोटर। इसके अलावा, चार्ज/डिस्चार्ज चक्र के दौरान प्रत्येक सेल में वोल्टेज और करंट को विनियमित करने के लिए कैपेसिटर प्रबंधन प्रणाली (CMS) विकसित की गई है। ई-बाइक की ड्राइविंग रेंज को 2.5 किमी तक बढ़ाने के लिए, एससी मॉड्यूल में शेष संग्रहीत ऊर्जा को पुनर्प्राप्त करके वोल्टेज को बढ़ावा देने के लिए बूस्ट कन्वर्टर को डिज़ाइन किया गया है। समानांतर रूप से, हाइब्रिड मॉड्यूल विकसित किया गया है जिसमें 3 लीड एसिड बैटरी (12V 14Ah: 3 पैक) 3 सुपर कैपेसिटर (2.7V, 650F, 0.66 Wh) के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। सुपर कैपेसिटर क्रैंकिंग के साथ-साथ त्वरण के दौरान सहायता करता है। विकसित साइकिलों का ऑन-रोड स्थितियों के दौरान सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है।

प्रमुख विशेषताऐं

सुपर कैपेसिटर संचालित ईवी:

• मॉड्यूल में सेल की संख्या: श्रृंखला में जुड़े 18 सेल
• कुल संग्रहीत ऊर्जा: 69 Wh
• प्रयोग करने योग्य ऊर्जा: 27.0 क
• नाममात्र वोल्टेज, वी: 51.3 वी
• चार्जिंग समय: 4 मिनट
• ड्राइविंग रेंज: बूस्टर सर्किट के साथ 2.5 किमी

हाइब्रिड ईवी:

• लेड एसिड बैटरी (36 V 14 Ah) की लाइफ और पॉवर डिलीवरी की सीमाएँ हैं
• प्रारंभिक उच्च शक्ति वितरण (400 डब्ल्यू) लीड एसिड बैटरी के जीवन काल को कम करता है
• SC (2.85 V; 650 F) प्रारंभ और त्वरण के दौरान प्रारंभिक क्रैंकिंग के लिए उच्च शक्ति (400 W) वितरण प्रदान करता है जिससे जीवनकाल बढ़ता है
• ऑन-रोड चार्जिंग (2 Wh प्रति चार्ज) और चलते समय चरम बिजली वितरण
• हाइब्रिड ईवी की अधिकतम गति 25 किमी प्रति घंटा है और इसकी मोटर क्षमता 250 वॉट है

संभावित अनुप्रयोग

• ऑटोमोटिव परिवहन (इलेक्ट्रिक साइकिल, मिनी बस, आदि)

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• सुपर कैपेसिटर साइकिल को एकीकृत और प्रदर्शित किया गया है।
• बूस्टर सर्किट को सुपर कैपेसिटर ई-साइकिल की रेंज बढ़ाने के लिए डिजाइन किया गया है
• प्रारंभिक क्रैंकिंग और त्वरण के लिए लीड एसिड बैटरी पैक के अलावा सुपर कैपेसिटर मॉड्यूल को अपनाया गया है।

सुपर कैपेसिटर संचालित इलेक्ट्रिक साइकिल

हाइब्रिड (सुपर कैपेसिटर असिस्टेड और लेड एसिड बैटरी संचालित) ई-साइकिल।

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

एयर कंडीशनर और प्रशीतन वैश्विक ऊर्जा खपत में एक बड़ा योगदान देते हैं। पारंपरिक रेफ्रिजरेटर ऊर्जा-गज़लिंग वाष्प-संपीड़न तकनीक पर काम करते हैं और वे हाइड्रोफ्लोरोकार्बन का उत्पादन करते हैं जो ग्रीनहाउस गैसें हैं जो वैश्विक जलवायु परिवर्तन में योगदान करती हैं जब वे वायुमंडल में भाग जाती हैं। इस प्रकार, एक ऊर्जा कुशल प्रौद्योगिकी विकसित करने पर जोर दिया जा रहा है। चुंबकीय प्रशीतन एक पर्यावरण के अनुकूल तकनीक है जो चुंबकीय सामग्री के तापमान (यानी मैग्नेटोकलोरिक प्रभाव - एमसीई) को बदलने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती है और ठोस सामग्री को प्रशीतक के रूप में काम करने की अनुमति देती है। यह तकनीक ऊर्जा कुशल, पर्यावरण के अनुकूल है और कम कंपन और शोर पैदा करती है। इस प्रकार, समय की आवश्यकता उपयुक्त मैग्नेटोकलोरिक सामग्रियों को खोजने की है जो लागत प्रभावी हैं और बड़े एमसीई को कम तापमान से लेकर कमरे के तापमान तक विस्तृत तापमान रेंज में फैलाते हैं। हमारे शोध का उद्देश्य सक्रिय चुंबकीय प्रशीतन अनुप्रयोगों के लिए मैग्नेटोकलोरिक सामग्री विकसित करना है।

प्रमुख विशेषताऐं

• ऊर्जा कुशल प्रशीतन के लिए मैग्नेटोकलोरिक प्रभाव वाली उन्नत सामग्री का विकास करना।
• चुंबकीय प्रशीतन के लिए रेयर-अर्थ मुक्त, आर्थिक Ni-Mn आधारित हेस्लर मिश्र धातु, Mn- आधारित मिश्र धातु, प्रथम-क्रम संक्रमण का पता लगाया जा रहा है
• Ni-Mn आधारित हेस्लर मिश्र धातु में 17 J/kg-K की एक विशाल व्युत्क्रम चुंबकीय एन्ट्रापी और Mn-Fe-P-Si मिश्र धातु (सामान्य चुंबकीय एन्ट्रॉपी) में 19 J/kg-K 3 T चुंबकीय क्षेत्र में परिवेश के तापमान के पास प्राप्त की जाती है।

संभावित अनुप्रयोग

• घरेलू रेफ्रिजरेटर
• एयर कंडीशनिंग (हॉल, ऑटोमोबाइल आदि)
• खाद्य संरक्षण

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• संश्लेषित एकल चरण और विवेकपूर्ण Ni-Mn आधारित और Mn आधारित मैग्नेटोकलोरिक सामग्री, जो परिवेश के तापमान पर मैग्नेटोकलोरिक प्रभाव प्रदर्शित करती है।
• मैग्नेटोकलोरिक सामग्री का अपस्केलिंग चल रहा है
• चुंबकीय प्रशीतन को प्रदर्शित करने के लिए प्रोटोटाइप का विकास प्रगति पर है।

Ni-Mn-Sn Heusler अलॉय B से डोप किया गया

एमएन-फे-पी-सी मिश्र धातु

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• एस.कविता, वी.वी.रामाकृष्णा, पूनम यादव, श्रावणी केथवथ, एन.पी.लल्ला, टीजू थॉमस और आर.गोपालन, जे.अलॉयज एंड कॉम्प., 795,519 (2019)

अवलोकन

LiNi1-x-yMnxCoyO2 और LiNi1-x-yCoxAlyO2 जैसी स्तरित संरचनाएं वर्तमान में उच्च-ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए LIB में कैथोड सामग्री के रूप में उपयोग की जाती हैं। हालांकि, स्वीकार्य चक्रीय स्थिरता के साथ प्राप्त करने योग्य चार्जिंग वोल्टेज (4.2 वी) में सीमा के कारण इन सामग्रियों की व्यावहारिक प्राप्त करने योग्य क्षमता 150-200 एमएएच / जी तक सीमित है। यदि LiNi1-x-yCoxAlyO2 में ओवर-चार्ज (4.2 V से ऊपर) प्रेरित सतह गिरावट को रोका जा सकता है, तो 230 से 250 mAh/g तक उच्च प्रतिवर्ती क्षमता प्राप्त करना संभव है। सतह प्रेरित गिरावट का न्यूनतमकरण सतह संशोधित LiNi1-x-yCoxAlyO2 (LNCA) में देखा गया है।

प्रमुख विशेषताऐं

• स्केलेबल संश्लेषण विधि
• उच्च विशिष्ट क्षमता

संभावित अनुप्रयोग

• लिथियम आयन बैटरी

फंडिंग एजेंसी: डीएसटी

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

भूतल संशोधित LNCA का SEM

प्राचीन और सतह संशोधित LNCA की चक्रीय स्थिरता

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• LiNi 0.8 Co 0.135 Al 0.065 O 2 के लिए H2 ↔ H3 चरण संक्रमण, शशिकला नटराजन, सहाना बी. मूडकारे, प्रताप हरिदॉस और राघवन गोपालन की कम अपरिवर्तनीय अपरिवर्तनीयता के साथ कंपोजिशन ग्रेडिएंट-ड्रिवन एल्युमीनियम डिफ्यूज़न, एकल-चरण सह-अवक्षेपण में , एसीएस अप्ल। मेटर। इंटरफेस 2020, 12, 31, 34959–34970

अवलोकन

सोडियम की बहुतायत, उच्च विशिष्ट ऊर्जा और कम लागत के कारण ग्रिड ऊर्जा भंडारण और इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) अनुप्रयोगों जैसे बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए सोडियम आयन बैटरी (एसआईबी) को लिथियम आयन बैटरी (एलआईबी) के संभावित विकल्प के रूप में माना जाता है। . हालांकि, एलआईबी के समान विशिष्ट ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उपयुक्त इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट्स खोजने के लिए बहुत सारे शोध प्रयासों की आवश्यकता होती है। इसलिए, उनके आशाजनक विद्युत रासायनिक प्रदर्शन के आधार पर विभिन्न इलेक्ट्रोड सामग्रियों का चयन किया जाता है। कैथोड के रूप में उच्च विशिष्ट क्षमता वाले लंबे चक्र जीवन और स्तरित सोडियम संक्रमण धातु ऑक्साइड के साथ पॉलिऑनिक यौगिक; जबकि कम सोडियम सम्मिलन क्षमता और एनोड के रूप में उच्च विशिष्ट क्षमता वाले हार्ड कार्बन और सोडियम टाइटेनेट को उपन्यास रासायनिक दृष्टिकोण का उपयोग करके तैयार किया गया है और स्वदेशी रूप से विकसित गैर-जलीय आधारित इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करके उनके विद्युत रासायनिक प्रदर्शन की जांच की गई है। कैथोड के रूप में पॉलीएनियोनिक यौगिक (यहाँ, सोडियम वैनेडियम फॉस्फेट) और एनोड के रूप में हार्ड कार्बन का उपयोग करके पूर्ण कोशिकाओं (पाउच-प्रकार) का निर्माण किया गया है और विद्युत रासायनिक अध्ययन प्रगति पर हैं।

प्रमुख विशेषताऐं

• उच्च विशिष्ट ऊर्जा और शक्ति घनत्व, अच्छी दर क्षमता, उत्कृष्ट चक्र जीवन, उच्च तापीय स्थिरता और सुरक्षित संचालन।
• कम लागत और व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज।

संभावित अनुप्रयोग

• बड़े पैमाने पर विद्युत ऊर्जा भंडारण (ईईएस)
• स्थिर ऊर्जा भंडारण
• इलेक्ट्रिक/हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• उच्च आयनिक चालकता (>10-3 S/cm) और विद्युत रासायनिक स्थिरता विंडो (>4.2 V) के साथ इलेक्ट्रोलाइट्स तैयार और परीक्षण किए गए हैं।
• उत्कृष्ट सोडियम आयन भंडारण प्रदर्शन के साथ इलेक्ट्रोड सामग्री विकसित की गई है, जहां चक्र जीवन> 1000 चक्रों को पूर्ण सेल विन्यास में प्रदर्शित किया गया है।
• बड़े पैमाने पर संश्लेषण (500 ग्राम/बैच) और पाउच सेल निर्माण (1 आह) का अनुकूलन प्रगति पर है।

(ए) मेसोपोरस कार्बन मैट्रिक्स में एम्बेडेड इन-सीटू कार्बन कोटेड Na3V2 (PO4)3 (एनवीपी) नैनोपार्टिकल की टीईएम छवि; (बी) सोडियम धातु के खिलाफ कार्बन लेपित एनवीपी के लिए विशिष्ट क्षमता बनाम चक्र संख्या प्लॉट 1C-दर पर चक्रित होने पर 2.3-3.9 वी;

(सी) कार्बन लेपित एनवीपी सममित पूर्ण सेल के लिए विशिष्ट क्षमता बनाम चक्र संख्या प्लॉट 1 ए / जी (8.49 सी-दर) पर जब 0-3.0 वी के बीच चक्रित होता है।

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• इन-सीटू कार्बन लेपित इलेक्ट्रोड सामग्री और उसके उत्पाद तैयार करने के लिए माइक्रोवेव असिस्टेड सोल-जेल प्रक्रिया," (2019) बिजॉय कुमार दास, पी. लक्ष्मण मणिकांत, एन. लक्ष्मीप्रिया, आर. गोपालन, जी. सुंदरराजन, भारतीय पेटेंट 201911008004।
• कार्बन लेपित इलेक्ट्रोड सामग्री और उसके उत्पाद तैयार करने के लिए माइक्रोवेव असिस्टेड सोल-जेल प्रक्रिया", (2020) बिजॉय कुमार दास, पी. लक्ष्मण मणिकांत, एन. लक्ष्मीप्रिया, आर. गोपालन, जी. सुंदरराजन, यूरोपीय पेटेंट: 20763813.1
• कार्बन लेपित इलेक्ट्रोड सामग्री और उसके उत्पाद तैयार करने के लिए माइक्रोवेव असिस्टेड सोल-जेल प्रक्रिया", (2020) बिजॉय कुमार दास, पी. लक्ष्मण मणिकांत, एन. लक्ष्मीप्रिया, आर. गोपालन, जी. सुंदरराजन, जापानी पेटेंट: 2020- 550159
• कार्बन लेपित इलेक्ट्रोड सामग्री और उसके उत्पाद तैयार करने के लिए माइक्रोवेव असिस्टेड सोल-जेल प्रक्रिया", (2020) बिजॉय कुमार दास, पी. लक्ष्मण मणिकांत, एन. लक्ष्मीप्रिया, आर. गोपालन, जी. सुंदरराजन, कोरियाई पेटेंट: 10- 2020-7025994

प्रमुख प्रकाशन

• बिजॉय कुमार दास, आर. गोपालन (2019) 'रिचार्जेबल सोडियम-आयन बैटरियों के लिए इंटरकलेशन-आधारित स्तरित सामग्री', ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण के लिए स्तरित सामग्री। आरएससी प्रकाशक।

पुस्तक अध्याय

• बिजॉय कुमार दास, आर. गोपालन (2019) 'रिचार्जेबल सोडियम-आयन बैटरियों के लिए इंटरकलेशन-आधारित स्तरित सामग्री', ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण के लिए स्तरित सामग्री। आरएससी प्रकाशक।

अवलोकन

टंगस्टन आधारित संरचनात्मक घटकों को उच्च तापमान पर गर्म रोलिंग के बाद गर्म-दबाने/सिंटरिंग द्वारा टंगस्टन से व्यावसायिक रूप से तैयार किया जा रहा है। ऐसे घटकों के निर्माण के लिए ब्लेंडिंग, मिलिंग, रिडक्शन और स्पार्क प्लाज्मा सिंटरिंग से युक्त एक वैकल्पिक सरल पीएम प्रोसेसिंग रूट को अपनाया जा सकता है। इस तरह के प्रसंस्करण का लाभ समान वितरण के साथ ठीक अनाज के आकार का प्रतिधारण है और कोई असामान्य अनाज वृद्धि नहीं होती है, जिससे निसादित घटकों में बेहतर कठोरता और शक्ति होती है। हॉट रोल्ड घटकों के समान गुणों को प्राप्त करने में एडिटिव्स की भूमिका महत्वपूर्ण पाई गई। पाउडर संरचना और प्रसंस्करण की स्थिति को अनुकूलित किया गया था।

प्रमुख विशेषताऐं

• 10 मिमी मोटाई तक 20, 50 और 95 मिमी व्यास के आकार में निर्मित
• घनत्व 98.5% सैद्धांतिक अनाज आकार 2-3 माइक्रोन के साथ
• कठोरता > 450 एचवीएन और टीआरएस ≥ 750 एमपीए हासिल किया
• णों को प्राप्त करने में योगज महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं
• मिलिंग, रिडक्शन और सिंटरिंग चरण शामिल हैं
• व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए स्केल अप प्रक्रिया
• ब्ल्यू-घटकों के निर्माण के लिए वैकल्पिक पीएम आधारित मार्ग

संभावित अनुप्रयोग

• सामरिक अनुप्रयोग

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रसंस्करण और गुण प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य हैं
• कूपन स्तर का प्रदर्शन किया
• स्केल अप तकनीक उपलब्ध है

एसपीएस द्वारा निर्मित डब्ल्यू-प्लेटें

ईबीएसडी पूरी तरह से घने महीन दाने वाली सूक्ष्म संरचना दिखा रहा है

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• दिब्येंदु चक्रवर्ती, पीवीवी श्रीनिवास और आर विजय, 'घटक बनाने के लिए स्पार्क प्लाज्मा सिंटरिंग तकनीक द्वारा टंगस्टन आधारित समग्र शीट बनाने की विधि', भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या। 201911014933, दि. 13.04.2019
• टंगस्टन-आधारित नैनोकंपोजिट्स में अल्ट्राहाई ट्रांसवर्स रप्चर स्ट्रेंथ मिनिमल लैटिस मिसफिट और डुअल माइक्रोस्ट्रक्चर, इंट के साथ। जे रेफरी। धातु नई सामग्री। 95, 105454, 2021।

अवलोकन

प्रमुख विशेषताऐं

संभावित अनुप्रयोग

ईसीएमआर को हाइड्रोजन के रूप में ऊर्जा को स्टोर करने के लिए नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के साथ एकीकृत किया जा सकता है और इसका उपयोग विशेष रूप से दूरसंचार क्षेत्र के लिए बैकअप पावर के रूप में ईंधन कोशिकाओं में किया जा सकता है।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

सामान्य तौर पर, कैथोडिक आर्क पीवीडी एक तीन चरणों वाली प्रक्रिया है: (i) एक इलेक्ट्रिक आर्क का उपयोग करके स्रोत (कैथोड) से आवश्यक सामग्री का वाष्पीकरण, (ii) वाष्पीकृत सामग्री का गंतव्य तक परिवहन (लक्षित लेपित होना) और (iii) ) एक पतली फिल्म बनाने के लिए लक्षित वस्तु पर ले जाए गए वाष्पों का संघनन। सीएपीवीडी के प्रमुख लाभों में शामिल हैं; एक अच्छी जमाव दर और मोटाई नियंत्रण (± 5 एनएम) के साथ अत्यधिक घने और अनुवर्ती कोटिंग्स का निर्माण। एआरसीआई में अर्ध-औद्योगिक उपलब्ध सुविधा 400 मिमी लंबाई (Ф: 110 मिमी) बेलनाकार कैथोड से जुड़ी है जो किसी भी अन्य पारंपरिक सीएपीवीडी सुविधाओं की तुलना में कम बूंदों के निर्माण को सक्षम बनाती है। लेपित किए जाने वाले लक्ष्य के अधिकतम आयाम हो सकते हैं: 350 मिमी एल x 100 मिमी डब्ल्यू (Ф)। अपने अनूठे फायदों के साथ सीएपीवीडी सुविधा का उपयोग प्रमुख क्षेत्रों में थिन फिल्म/कोटिंग विकसित करने के लिए किया जा सकता है; ऑटो मोबाइल, एयरोस्पेस, विनिर्माण, प्रकाशिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, वैकल्पिक ऊर्जा, आदि।

प्रमुख विशेषताऐं

• रसायन और मोटाई पर अच्छे नियंत्रण के साथ विभिन्न संरचनाओं की फिल्म/कोटिंग विकसित की जा सकती है: (i). मोनो-लेयर, (ii) मल्टी-लेयर, (iii) ग्रेडिएंट और (iv) कार्यात्मक रूप से मल्टी-लेयर/ग्रेडेड
• Ti, Cr, AlSi और AlTi वाली फिल्मों/कोटिंग्स को शुद्ध धातु या नाइट्राइड या कार्बाइड के रूप में लेपित किया जा सकता है। यानी TiN, CrN, TiAlN, TiAlSiN, CrAlSiN, TiCrAlSiN, TiC, TiCN, TiAlCN, आदि।  
• भौतिक और यांत्रिक गुणों को अलग-अलग जमाव स्थितियों द्वारा ट्यून किया जा सकता है  
• उच्च उत्पादन दर के साथ पर्यावरणीय रूप से हरित और आसानी से स्केलेबल प्रक्रिया

संभावित अनुप्रयोग

• काटने के उपकरण के लिए कठोर और घिसाव प्रतिरोधी कोटिंग - 45 GPa की कठोरता तक
•  - उच्च गति और सूखी मशीनिंग  
• - उन्नत सामग्री की मशीनिंग: CGI, Ti6Al4V, Inconel 718, आदि।  
• मरने, बीयरिंग आदि के लिए प्रतिरोधी कोटिंग पहनें - <0.2 का कम घर्षण गुणांक 
• कंप्रेसर ब्लेड के लिए कटाव प्रतिरोधी कोटिंग्स - 20 माइक्रोन की मोटाई हासिल की जाती है  
• सौर थर्मल अनुप्रयोगों के लिए सौर चयनात्मक कोटिंग्स - ~ α: 0.96 और ε: 0.09 400 डिग्री सेल्सियस पर
• इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए प्रसार बाधा कोटिंग्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• विभिन्न नैनोकम्पोजिट हार्ड कोटिंग्स को उनके प्रदर्शन के लिए विकसित और परीक्षण किया गया  
• 20 माइक्रोन मोटी TiCrN कटाव प्रतिरोधी कोटिंग विकसित की गई
• मरने के अनुप्रयोगों के लिए टीआईसीआरसीएन पहनने प्रतिरोधी कोटिंग्स का प्रदर्शन किया गया  
• Cr/TiCrAlN/TiAlN/AlSiN/AlSiO सौर चयनात्मक कोटिंग्स को 75 मिमी व्यास एसएस ट्यूबों (~ α: 0.96 और ε: 0.09 400 डिग्री सेल्सियस पर) पर प्रदर्शित किया गया था।

अंजीर: उपकरण काटने के लिए हार्ड कोटिंग्स

चित्र: कंप्रेसर ब्लेड टूल्स के लिए क्षरण प्रतिरोध कोटिंग्स

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

•  "एक बेहतर सौर चयनात्मक बहु-परत कोटिंग और उसी को जमा करने की एक विधि" आवेदन संख्या 1567/DEL/2012, 22 मई 2012।  
• "कैथोडिक आर्क पीवीडी ग्रोन टीआईसीआरएन आधारित कटाव प्रतिरोधी पतली फिल्मों पर अध्ययन" कृष्णा वैलेटी, पुनीत सी, रामा कृष्णा एल, और श्रीकांत वी. जोशी, जेवीएसटी ए 34, (2016): 041512
• "गर्मी एकत्रित करने वाले तत्वों के लिए कैथोडिक आर्क पीवीडी द्वारा उच्च तापमान स्थिर सौर चयनात्मक कोटिंग्स" कृष्णा वैलेटी, डी. मुरली कृष्णा, पी. मोहन रेड्डी, श्रीकांत वी. जोशी, सौर ऊर्जा सामग्री और सौर सेल 145 (2016): 447

अवलोकन

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और अंतरिक्ष अन्वेषण सहित विभिन्न क्षेत्रों में ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टिकल उपकरणों की लगातार बढ़ती मांग ने प्रकाश संग्रह की दक्षता में सुधार के सर्वोत्तम तरीकों की पहचान करने की आवश्यकता पैदा की है। इस संबंध में, व्यापक तरंग दैर्ध्य रेंज (300-2500 एनएम) में उनके उच्च संप्रेषण के कारण ब्रॉड-बैंड एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग्स (BARCs) के विकास ने पर्याप्त अनुसंधान रुचि को आकर्षित किया है। उनके उच्च अपवर्तक सूचकांकों के कारण, कांच और बहुलक पारदर्शी सबस्ट्रेट्स जैसे ऑप्टिकल तत्वों को सौर विकिरण के दृश्यमान स्पेक्ट्रम में लगभग 8-9% का प्रतिबिंब नुकसान होता है। इस तरह के प्रतिबिंब नुकसान अवांछनीय हैं और समग्र प्रकाश से बिजली रूपांतरण दक्षता के लिए हानिकारक हैं। इस तरह,

प्रमुख विशेषताऐं

• दृश्य और सौर क्षेत्रों में उच्च संप्रेषण: >98 % (दृश्यमान में) >96% (सौर में)  
• कम तापमान का इलाज (80-1000C)  
• उच्च तापमान स्थिरता: अधिकतम 10000C तक
• मौसम की स्थिरता: > 200hrs 500C पर उच्च आर्द्रता (>90%) का सामना करते हैं
• उच्च यांत्रिक स्थिरता और लंबे समय तक स्थायित्व  
• कोट प्रभावी कोटिंग तकनीक

संभावित अनुप्रयोग

• सोलर पीवी और सीएसपी कवर ग्लास
• ऑप्टिकल लेंस
• वीडियो डिस्प्ले पैनल  
• वास्तु चश्मा  
• उच्च शक्ति लेजर

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

बेयर और कमर्शियल एंटीरिफ्लेक्टिव कोटेड लेंस की तुलना में BARC कोटेड CR 39 लेंस का ऑप्टिकल ट्रांसमिटेंस

प्रोटोटाइप रिसीवर डिजाइन और 1 मीटर एआर कोटेड सीएसपी कवर ग्लास ट्यूब

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

अवलोकन

कोल्ड गैस डायनेमिक स्प्रे (जिसे कोल्ड स्प्रे या काइनेटिक स्प्रे भी कहा जाता है) में सुपरसोनिक वेगों के लिए माइक्रोन आकार के पाउडर कणों को तेज करना शामिल होता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च निक्षेपण दर के साथ घने, मोटे और शुद्ध कोटिंग्स का निर्माण होता है। कोल्ड स्प्रे थर्मल स्प्रे परिवार का कम तापमान वाला उच्च वेग प्रकार है। इस तकनीक में बहुत अधिक निक्षेपण दर और निक्षेपण क्षमताएँ हैं। चूंकि पाउडर को गर्म नहीं किया जाता है, कोटिंग में पाउडर के गुणों को बनाए रखना संभव है। 0.1% से कम सरंध्रता वाली सघन कोटिंग प्राप्त की जा सकती है। धातु, मिश्र धातु, सम्मिश्र, नैनोसंरचित और अनाकार पाउडर जमा किए जा सकते हैं। इस तकनीक में मरम्मत और नवीनीकरण, बिजली और थर्मल अनुप्रयोगों के लिए बड़ी संभावनाएं हैं।

प्रमुख विशेषताऐं

• स्वदेशी रूप से विकसित अत्याधुनिक पीएलसी आधारित स्वचालित पोर्टेबल कंट्रोल पैनल (अधिकतम दबाव - 20 बार)  
• नोजल का अलग सेट  
• कम पिघलने वाली सामग्री (बहुलक आधारित) के लिए  
• उच्च जमा दर या कवरेज क्षेत्र  
• कम जमा दर या कवरेज क्षेत्र  
• नी आधारित सामग्री के लिए, स्टील्स (वैकल्पिक)  
• प्रक्रिया और वाहक गैस के रूप में संपीड़ित आकाशवाणी
• अधिकतम दबाव- 20 बार; अधिकतम तापमान -600oC  
• Cu, Al, Ag, Zn, Sn, Ni, SS, Ta, Nb, Ti और मिश्र धातु और कंपोजिट

संभावित अनुप्रयोग

• मरम्मत और नवीनीकरण अनुप्रयोग (एयरोस्पेस घटक जैसे कंप्रेसर फैन केसिंग आदि)  
• विद्युत संपर्कों, लग्स, ईएमआई परिरक्षण, हीट सिंक के लिए कोटिंग्स 
• उच्च तापमान संक्षारण प्रतिरोध, बायो मेडिकल, स्पटर लक्ष्य के लिए कोटिंग्स
• बलिदान कोटिंग्स या कैथोडिक संरक्षण (स्टील स्ट्रक्चर्स पर जिंक कोटिंग) 
• एनोडिक सुरक्षा कोटिंग्स (सक्रिय मैग्नीशियम एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव घटकों पर एल्यूमीनियम कोटिंग्स)
• प्रतिरोधी कोटिंग्स पहनें (एमएमसी, मिश्र धातु कोटिंग्स)
• नैनोस्ट्रक्चर्ड / एमोर्पोहस / बीएमजी कोटिंग्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रौद्योगिकी अनुकूलन के लिए तैयार है
• अनुप्रयोग विकास गतिविधियां प्रगति पर हैं

पोर्टेबल कोल्ड स्प्रे तकनीक

विशिष्ट अनुप्रयोग विकसित

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• नवीन एम चव्हाण, एसपी फनी, एम रामकृष्ण, डीएस राव और जी सुंदरराजन, सरफेस एंड कोटिंग्स टेक्नोलॉजी 205 (2011), पी4798-4807  
• जी सुंदरराजन, नवीन एम चव्हाण और एस कुमार, जर्नल ऑफ थर्मल स्प्रे टेक्नोलॉजी, 1348- खंड 22 (8) दिसंबर 2013
• एस कुमार, ए.ज्योतिर्मयी, नितिन वासेकर और एसवी जोशी, सरफेस एंड कोटिंग्स टेक्नोलॉजी, 296(2016), 124-135

अवलोकन

स्पंदित इलेक्ट्रोडोडिशन संग्राहक धाराओं का उपयोग करके पहनने और संक्षारण प्रतिरोधी नैनोक्रिस्टलाइन कोटिंग्स प्राप्त करने के लिए एक अद्वितीय गैर-लाइन-ऑफ-दृष्टि इलेक्ट्रोलाइटिक जमाव तकनीक है। यह प्रक्रिया नी-पी, नी-डब्ल्यू, नी-मो, फे-डब्ल्यू कोटिंग्स की कठोरता ढाल नैनोक्रिस्टलाइन निकेल, सैक्रिफिशियल जेडएन, नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु में वांछित सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए गैर खतरनाक इलेक्ट्रोलाइट और स्पंदित धारा का उपयोग करती है। ग्रेन बाउंड्री इंजीनियरिंग के लिए प्रौद्योगिकी का पता लगाया गया है जिसके परिणामस्वरूप 200 एनएम से 3 एनएम तक अनाज के आकार पर नियंत्रण होता है। हाल ही में आवेदन की आवश्यकता के आधार पर कोटिंग में अक्रिय कण सामग्री पर नियंत्रण के साथ हार्ड क्रोम प्रतिस्थापन के लिए नैनोकम्पोजिट कोटिंग जमा करने के लिए एक नई विधि का आविष्कार किया गया है। नए नैनोकम्पोजिट ने हार्ड क्रोम और वाणिज्यिक NIKASIL कोटिंग्स की तुलना में उत्कृष्ट पहनने और संक्षारण प्रतिरोध का प्रदर्शन किया। प्रक्रिया कम प्रारंभिक पूंजी निवेश के साथ मौजूदा इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योग के लिए किफायती और सहजता से मापनीय है।

प्रमुख विशेषताऐं

• साइट प्रक्रिया की गैर लाइन, किफायती और पर्यावरण के अनुकूल
• सरंध्रता मुक्त तैयार उत्पाद, उच्च उत्पादन दर
• समग्र कोटिंग में सूक्ष्म संरचना, यांत्रिक गुणों, कण सामग्री पर नियंत्रण
• पारंपरिक हार्ड क्रोम प्रक्रिया की तुलना में उच्च वर्तमान दक्षता और निक्षेपण दर
• अनुसंधान प्रयोगशाला से मौजूदा बुनियादी ढांचे में आसान प्रौद्योगिकी हस्तांतरण संभावित अनुप्रयोग

संभावित अनुप्रयोग

• संक्षारण प्रतिरोध और सजावटी कोटिंग्स: ऑटोमोबाइल में कार, ट्रक ट्रिम, मोटरसाइकिल, रसोई और बाथरूम उपकरण शामिल हैं
• प्रतिरोध पहनें: हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स, रेलवे इंजन शाफ्ट, एयरक्राफ्ट लैंडिंग गियर, शाफ्ट जर्नल, फार्म मशीनरी, अर्थ मूवर्स, स्नो प्लो, सड़क मरम्मत उपकरण, खनन उपकरण, ऑटोमोबाइल इंजन वाल्व
• औद्योगिक उपकरण जैसे कि एएल और स्टील निर्माण के लिए रोल, स्टैम्पिंग टूल और डाई, प्लास्टिक निर्माण के लिए मोल्ड्स ने अपने (टूल) जीवन को बढ़ाने के लिए क्रोम प्लेटिंग का उपयोग किया

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रदर्शन और स्थिरता प्रयोगशाला और उद्योग पैमाने पर मान्य हैं  
• स्केल-अप संस्करण भी औद्योगिक घटक के लिए 500 सेमी2 तक उपलब्ध है

हेलीकाप्टर हिंज पिन (भारतीय वायु सेना) पर नैनोक्रिस्टलाइन कोटिंग

कार के इंजन वाल्व पर नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु कोटिंग

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• पूर्वनिर्धारित कठोरता प्रवणता (भारतीय पेटेंट: IN200901455-I1) वाले निकल इलेक्ट्रोडेपोसिट तैयार करने के लिए एक बेहतर विधि  
• निकेल टंगस्टन आधारित नैनोकम्पोजिट कोटिंग निक्षेपण (भारतीय पेटेंट: 201611001190) तैयार करने के लिए एक विधि और एक उपकरण
• नितिन पी. वासेकर एट अल।, सामग्री और डिजाइन, 112 (2016) पीपी। 140-150, एप्लाइड सरफेस साइंस, 364 (2016), पीपी। 264-272, सतह और कोटिंग्स प्रौद्योगिकी, 291 (2016) पीपी। 130- 140, सामग्री विशेषता, 116 (2016) पीपी। 1-7, पहनें 342 (2015) पीपी। 340-348।

अवलोकन

हाइब्रिड प्रसंस्करण में क्रमशः पाउडर और तरल फीडस्टॉक के क्रमिक या एक साथ फीडिंग का उपयोग करके स्तरित या समग्र कोटिंग आर्किटेक्चर जमा करना शामिल है। वांछित कोटिंग्स बनाने के लिए स्वतंत्र रूप से नियंत्रित माइक्रोन आकार के पाउडर फीडस्टॉक और तरल अग्रदूत समाधान को प्लाज्मा स्प्रे प्लम में खिलाया जाता है। अवधारणा अपनाने के लिए बेहद सुविधाजनक है, क्योंकि इसमें किसी भी मौजूदा थर्मल स्प्रे सुविधा में इंजेक्शन व्यवस्था में मामूली संशोधन शामिल है।

प्रमुख विशेषताऐं

हाइब्रिड प्रसंस्करण की अवधारणा विविध वास्तुकला के साथ कोटिंग्स जमा करने की संभावनाएं खोलती है  

• तरल और पाउडर फीडस्टॉक की अनुक्रमिक फीडिंग द्वारा स्तरित कोटिंग्स  
• तरल और पाउडर फीडस्टॉक की एक साथ फीडिंग द्वारा समग्र कोटिंग्स
• एक या दोनों फीडस्टॉक की फीड दरों में लगातार बदलाव करते हुए तरल और पाउडर फीडस्टॉक की एक साथ फीडिंग द्वारा ग्रेडेड कोटिंग्स।  

उपरोक्त प्रत्येक मामले में, एक तरल फीडस्टॉक के उपयोग से ऐसे छींटें निकलते हैं जो पारंपरिक थर्मल स्प्रे के छींटों की तुलना में परिमाण के लगभग दो क्रम छोटे होते हैं। इस प्रकार, परंपरागत थर्मल स्प्रे मार्गों का उपयोग करके आम तौर पर वसूली योग्य नहीं होने वाले सूक्ष्म मोटे माइक्रोस्ट्रक्चर का एक बहुत ही अनूठा संयोजन संभव है।

संभावित अनुप्रयोग

• गैस/स्टीम टर्बाइन अनुप्रयोगों के लिए समग्र YSZ आधारित TBCs
• पहनने के प्रतिरोध के लिए समग्र मिश्र धातु / धातु + सिरेमिक कोटिंग्स
• उन्नत तापमान अनुप्रयोगों के लिए ऑक्साइड छितरी हुई कोटिंग्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• विविध औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए व्यापक कार्यात्मक कोटिंग्स विकसित की
• विभिन्न कोटिंग्स का प्रोटोटाइप प्रदर्शन प्रगति पर है

हाइब्रिड एपीएस + एसपीपीएस प्रक्रिया की योजनाबद्ध

कंपोजिट YSZ कोटिंग का थर्मल साइकलिंग और अपरदन प्रदर्शन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• जी. शिवकुमार और एसवी जोशी, 'एन इंप्रूव्ड हाइब्रिड मेथडोलॉजी फॉर प्रोडक्शन कम्पोजिट, मल्टी-लेयर्ड एंड ग्रेडेड कोटिंग्स बाय प्लाज़्मा स्प्रेइंग यूजिंग पाउडर एंड सॉल्यूशन प्रीकर्सर फीडस्टॉक', इंडियन पैट। सं. 2965/डीईएल/2011 डीटी. 17 अक्टूबर, 2011  
• ए. लोहिया, जी. शिवकुमार, एम. रामकृष्ण और एसवी जोशी, "एक हाइब्रिड एपीएस + एसपीपीएस तकनीक का उपयोग करने वाले नैनोकंपोजिट कोटिंग्स का जमाव", थर्मल स्प्रे टेक्नोलॉजी जर्नल, 23(7), 1054-1064, 2014
• एसवी जोशी और जी शिवकुमार, पाउडर और समाधान के साथ हाइब्रिड प्रसंस्करण: समग्र कोटिंग्स जमा करने के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण, थर्मल स्प्रे टेक्नोलॉजी जर्नल, 24 (7), पीपी 1166-1186, 2015

अवलोकन

माइक्रो आर्क ऑक्सीडेशन (MAO) जिसे प्लाज़्मा इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीडेशन (PEO) के रूप में भी जाना जाता है, घिसाव, जंग, बिजली और थर्मल को बढ़ाने के लिए सघन, अल्ट्रा-हार्ड (1800 HV तक की चरम कठोरता) सिरेमिक मिश्रित कोटिंग्स बनाने का एक नया और पर्यावरण के अनुकूल तरीका है। अल मिश्र धातुओं का संरक्षण। एमएओ एक क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट में इलेक्ट्रो-केमिकल और इलेक्ट्रो-थर्मल ऑक्सीकरण है और सतह ऑक्सीकरण उच्च वोल्टेज (600 वी तक) स्पंदित एसी शक्ति की आपूर्ति से संचालित होता है। अल मिश्र धातुओं की एक बड़ी विविधता पर जमा MAO कोटिंग्स जैसे कि 3 गुना कठिन, 15 गुना प्रतिरोधी प्रतिरोधी और कठोर एनोडाइज्ड परतों की तुलना में 10 गुना संक्षारण प्रतिरोधी। इसके अलावा, एमएओ प्रौद्योगिकी अल-सी कास्ट उत्पादों जैसे मिश्र धातुओं के वर्ग को एनोडाइज करने में मुश्किल का इलाज कर सकती है। पिछले 2 दशकों में कठोर अनुसंधान एवं विकास गतिविधियों के माध्यम से,

प्रमुख विशेषताऐं

• कस्टम-निर्मित प्रौद्योगिकी प्रणालियाँ संचालन के पैमाने के आधार पर 20 से 500 केवीए के बीच बड़ी बिजली आपूर्ति रेंज में उपलब्ध हैं
• अल मिश्र धातुओं की एक किस्म के अलावा, Mg, Ti, Zr और उनके मिश्र धातुओं से बने धातु के घटकों पर भी कोटिंग्स बनाई जा सकती हैं।
• विभिन्न औद्योगिक घटकों की कार्यात्मक आवश्यकताओं के आधार पर इलेक्ट्रोलाइट में जोड़े गए एडिटिव्स के माध्यम से कोटिंग संरचना को इंजीनियर करना संभव है  
• कोटिंग संरचना में समवर्ती रूप से बढ़े हुए अल्फा एल्यूमिना चरण के कारण बढ़ती मोटाई के साथ कोटिंग की कठोरता बढ़ जाती है

संभावित अनुप्रयोग

• हालांकि एमएओ प्रक्रिया असतत है, एमएओ कोटिंग गठन के बुनियादी मंच पर विकसित निरंतर कोटिंग जमाव तकनीक पन्नी पर एक इन्सुलेट कोटिंग प्रदान करने के लिए उपयोगी है और किलोमीटर लंबी तार विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है।  

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• अकादमिक और उद्योग पैमाने के सिस्टम के प्रोटोटाइप मॉडल पहले से ही निर्मित, परीक्षण और ग्राहक स्थानों पर स्थापित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों पर प्रदर्शित किए गए थे।
• भारतीय उद्योगों और विश्वविद्यालयों में अधिक प्रौद्योगिकी हस्तांतरण को बढ़ावा देने के लिए विभिन्न उद्योग क्षेत्रों के लिए अनुप्रयोग विकास वर्तमान में प्रगति पर है।

ASTM G65 के अनुसार सिलिका अपघर्षक के खिलाफ कठोर एनोडाइज्ड कोटिंग्स के मुकाबले MAO कोटिंग्स का सुपीरियर अपघर्षक पहनने का प्रदर्शन

उच्च गति, उच्च तनाव घर्षण, फिसलने वाले पहनने के तरीकों के तहत घर्षण को कम करने के लिए थर्मल जंग संरक्षण और कपड़ा डिस्क के लिए एमएओ लेपित हेवी ड्यूटी ऑटोमोटिव पिस्टन

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• भारतीय पेटेंट आवेदन: (ए) 209817, (बी) 1828/डीईएल/2008/01082008, (सी) 1839/डीईएल/2015, यूएस पेटेंट आवेदन: (डी) 6,893,551, (ई) 8,486,237, (एफ) 9,365,945 यूके पेटेंट आवेदन : (g) GB2464378, जापान पेटेंट संख्या: (h) 5442386, जर्मन पेटेंट संख्या: (i) 10 2009 044 256, फ्रेंच पेटेंट आवेदन: (j) 0957102, ब्राजील पेटेंट संख्या: (k) Pl0904232-6 A2 और दक्षिण अफ्रीका पेटेंट संख्या: (एल) ZA200906786।

प्रमुख प्रकाशन

• एल राम कृष्ण एट। अल।, भूतल और कोटिंग्स प्रौद्योगिकी, वॉल्यूम। 163-164, 2003, पीपी. 484-490, पहनें, खंड. 261, 2006, पीपी। 1095-1101, सतह और कोटिंग्स प्रौद्योगिकी, वॉल्यूम। 167, 2003, पीपी। 269-277।
• एल राम कृष्ण एट। अल।, धातुकर्म और सामग्री लेनदेन ए, वॉल्यूम। 38, 2007, पीपी। 370-378, सतह और कोटिंग्स प्रौद्योगिकी, वॉल्यूम। 269, 2015, पीपी। 54-63, जर्नल ऑफ अलॉयज एंड कंपाउंड्स, वॉल्यूम। 578, 2013, पीपी। 355-361।

अवलोकन

मौजूदा डीएससी प्रणाली की विस्फोट आवृत्ति (3 हर्ट्ज से अधिक) को बढ़ाकर दक्षता, उत्पादकता और विश्वसनीयता बढ़ाने के समग्र उद्देश्य के साथ, विभिन्न महत्वपूर्ण भागों का डिजाइन और मौजूदा प्रणाली के साथ इसका एकीकरण शुरू किया गया है। तदनुसार, एक डीएससी उन्नत प्रणाली पहले ही तैयार की जा चुकी है और कार्यात्मक पहलुओं और परिणामी कोटिंग गुणवत्ता के संबंध में पूरी तरह से परीक्षण के अधीन है। इस तरह के एक उन्नत डीएससी प्रणाली के डिजाइन और विकास की दिशा में, प्रमुख चुनौतियां जैसे मौजूदा मिक्सिंग चैंबर का संशोधन, कैम, गियर, पिस्टन, रोलर, बियरिंग्स जैसे यांत्रिक रूप से चलने वाले कई हिस्सों को खत्म करना, सोलनॉइड वाल्वों की री-इंजीनियरिंग, फ्लैशबैक अरेस्टर्स, मास प्रवाह नियंत्रक, पीएलसी कंप्यूटर नियंत्रित प्रणाली को सफलतापूर्वक पूरा किया गया है। मुख्य असेम्बली सिस्टम के साथ सभी नए डिज़ाइन किए गए और री-इंजीनियर्ड भागों के एकीकरण के बाद, 6Hz जैसी उच्च विस्फोट आवृत्तियों पर कई कोटिंग्स उत्पन्न की गईं, बेंच मार्क कोटिंग गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित किया गया। बढ़ी हुई कार्यात्मक विशेषताओं और बढ़ी हुई उत्पादकता और विश्वसनीयता वाली नई प्रणाली मौजूदा प्रौद्योगिकी रिसीवरों और अन्य उद्योगों को भी हस्तांतरित की जाएगी।

प्रमुख विशेषताऐं

• उच्च नाड़ी आवृत्ति के कारण उच्च उत्पादकता
• कम रखरखाव: यांत्रिक रूप से चलने वाले भागों की अनुपस्थिति
• अच्छा आसंजन शक्ति (>10000 पीएसआई)
• सघन सूक्ष्म संरचना (<1%)
• नगण्य थर्मल गिरावट और उत्कृष्ट जनजातीय गुण  
• पाउडर, कार्बाइड, ऑक्साइड, धातु पाउडर की विस्तृत श्रृंखला को कोट करने की क्षमता  
• निचला सब्सट्रेट तापमान और कम ऑक्साइड सामग्री
• 50-2000 माइक्रोन मोटाई वाले लेप का उत्पादन किया जा सकता है

संभावित अनुप्रयोग

• स्टील उद्योग अनुप्रयोग जैसे कि ब्रिडल रोल
• कपड़ा और कागज उद्योग के अनुप्रयोग जैसे वायर पासिंग पुली, प्लंजर, खड़ी कोन पुली, बियरिंग स्टॉपर प्लेट, गाइड रोल  
• गैस कंप्रेसर अनुप्रयोग जैसे स्पिंडल वाल्व, कंप्रेसर डिस्क, कंप्रेसर शाफ्ट
• एचपी और एलपी टर्बाइन ब्लेड, कंप्रेसर डिस्क, एलसीए नोजल, थ्रस्ट बीटिंग स्लीव, प्रोपेलर शाफ्ट सील जैसे रणनीतिक अनुप्रयोग।
• पावर और ऊर्जा अनुप्रयोग जैसे गाइड वेन्स, स्पिंडल वाल्व, हाइड्रो टर्बाइन ब्लेड।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित किया गया, कोटिंग की गुणवत्ता, दोहराव और विश्वसनीयता अध्ययन पूरा किया गया  
• प्रौद्योगिकी लॉन्च के बाद, नई प्रणालियों का निर्माण, निरीक्षण, परीक्षण और इच्छुक उद्योगों को स्थानांतरित किया जाएगा

डीएससी गैस नियंत्रण प्रणाली और उन्नत विस्फोट स्प्रे कोटिंग (डीएससी) प्रणाली

विभिन्न आवृत्तियों पर Cr3C2-25NiCr कोटिंग्स का कठोरता मूल्य

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• डी. श्रीनिवास राव एट अल, "एयरोस्पेस मैटेरियल्स एंड मटेरियल टेक्नोलॉजीज" में एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए डेटोनेशन स्प्रेड कोटिंग्स, एड: एनई प्रसाद, आरजेएच वानहिल, पब्स: इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ मेटल्स सीरीज, स्प्रिंगर साइंस + बिजनेस मीडिया, सिंगापुर, 2017, पीपी : 483-500, आईएसबीएन: 978-981-10-2143-5, अनुच्छेद डीओआई: 10.1007/978-981-10-2134-3_22।
• डी. श्रीनिवास राव एट अल, "डेटोनेशन स्प्रेड कोटिंग्स एंड देयर ट्राइबोलॉजिकल परफॉर्मेंस" इन थर्मल स्प्रेड कोटिंग्स एंड देयर ट्राइबोलॉजिकल, एम. रॉय, और जे. डेविम (एड्स) थर्मल स्प्रेड कोटिंग्स एंड देयर ट्राइबोलॉजिकल परफॉर्मेंस, आईजीआई ग्लोबल, 2015। ( पीपी। 294-327)। हर्शे, पीए: इंजीनियरिंग साइंस रेफरेंस। डीओआई: 10.4018/978-1-4666-7489-9.ch010

अवलोकन

कोल्ड गैस डायनेमिक स्प्रे (जिसे कोल्ड स्प्रे या काइनेटिक स्प्रे भी कहा जाता है) में सुपरसोनिक वेगों के लिए माइक्रोन आकार के पाउडर कणों को तेज करना शामिल होता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च निक्षेपण दर के साथ घने, मोटे और शुद्ध कोटिंग्स का निर्माण होता है। कोल्ड स्प्रे थर्मल स्प्रे परिवार का कम तापमान वाला उच्च वेग प्रकार है। इस तकनीक में बहुत अधिक निक्षेपण दर और निक्षेपण क्षमताएँ हैं। चूंकि पाउडर को गर्म नहीं किया जाता है, कोटिंग में पाउडर के गुणों को बनाए रखना संभव है। 0.1% से कम सरंध्रता वाली सघन कोटिंग प्राप्त की जा सकती है। धातु, मिश्र धातु, सम्मिश्र, नैनोसंरचित और अनाकार पाउडर जमा किए जा सकते हैं। इस तकनीक में मरम्मत और नवीनीकरण, बिजली और थर्मल अनुप्रयोगों के लिए बड़ी संभावनाएं हैं।

प्रमुख विशेषताऐं

• स्वदेशी रूप से विकसित अत्याधुनिक पीएलसी आधारित स्वचालित पोर्टेबल कंट्रोल पैनल (अधिकतम दबाव - 100 बार)
• हाई मच नंबर नोज़ल (>3)  
• अधिकतम दबाव -50 बार; अधिकतम तापमान -600oC  
• स्टील्स, सुपर मिश्र धातु, मोलिब्डेनम, HEAs, आग रोक कोटिंग्स
• स्वदेशी रूप से डिजाइन और निर्मित हाई प्रेशर हीटर
• स्वदेशी रूप से डिजाइन और निर्मित हाई प्रेशर गन और पाउडर फीडर
• स्वदेशी रूप से डिज़ाइन किया गया और उच्च मच संख्या वाले नोज़ल बनाए गए  

संभावित अनुप्रयोग

• मरम्मत और नवीनीकरण अनुप्रयोग
• विद्युत संपर्कों, लग्स, ईएमआई परिरक्षण, हीट सिंक के लिए कोटिंग्स  
• उच्च तापमान संक्षारण प्रतिरोध, बायो मेडिकल, स्पटर लक्ष्य के लिए कोटिंग्स
• उच्च तापमान पहनने और संक्षारण अनुप्रयोगों के लिए सुपर मिश्र धातु कोटिंग्स
• प्रतिरोधी कोटिंग पहनें (धातु-धातु कार्बाइड))
• नैनोस्ट्रक्चर्ड / एमोर्पोहस / बीएमजी कोटिंग्स  
• उच्च तापमान गैस टर्बाइन अनुप्रयोगों के लिए बॉन्डकोट के लिए उच्च एंट्रॉपी मिश्र धातु कोटिंग्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रारंभिक प्रक्रिया विकास स्तर

हाई प्रेशर गन

उच्च दबाव हीटर

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• नवीन एम चव्हाण, एसपी फनी, एम रामकृष्ण, डीएस राव और जी सुंदरराजन, सरफेस एंड कोटिंग्स टेक्नोलॉजी 205 (2011), पी4798-4807  
• जी सुंदरराजन, नवीन एम चव्हाण और एस कुमार, जर्नल ऑफ थर्मल स्प्रे टेक्नोलॉजी, 1348- खंड 22 (8) दिसंबर 2013  
• एस कुमार, ए.ज्योतिर्मयी, नितिन वासेकर और एसवी जोशी, सरफेस एंड कोटिंग्स टेक्नोलॉजी, 296(2016), 124-135

अवलोकन

डीएससी एक थर्मल स्प्रे प्रक्रिया है जो अत्यधिक अच्छी चिपकने वाली ताकत के साथ कोटिंग्स का उत्पादन करने में सक्षम है, और कंप्रेसिव अवशिष्ट तनाव के साथ कम सरंध्रता है। ऑक्सीजन और एसिटिलीन (ऑक्सी-ईंधन: ओएफ अनुपात) से युक्त दहन मिश्रण का मापित अनुपात एक छोर पर बंद ट्यूबलर बैरल के माध्यम से खिलाया जाता है। कक्ष के अंदर गैस मिश्रण को एक साधारण स्पार्क प्लग द्वारा प्रज्वलित किया जाता है और दहन उच्च दबाव शॉक वेव्स (डेटोनेशन वेव) उत्पन्न करता है, जो तब गैस धारा के माध्यम से फैलता है। दहन कक्ष में डाले गए कोटिंग पाउडर के एक साथ प्रवेश के परिणामस्वरूप कण त्वरण होता है, जबकि नियोजित ओएफ अनुपात के आधार पर गर्म गैस धारा का तापमान 4000 डिग्री सेल्सियस तक जा सकता है। उच्च वेग से बैरल के नीचे यात्रा करते समय विस्फोट कक्ष में उत्पन्न गर्म गैसें तेजी से कणों को एक प्लास्टिसाइजिंग चरण (त्वचा पिघलने) तक गर्म करती हैं और कणों को 800-1200m/sec के वेग में भी त्वरित करती हैं। ये कण तब बैरल से बाहर निकलते हैं और कोटिंग बनाने के लिए घटक की सतह को प्रभावित करते हैं। अर्ध-पिघले हुए पाउडर कणों की उच्च गतिज ऊर्जा सब्सट्रेट के साथ प्रभाव पर एक बहुत घने कोटिंग के निर्माण में परिणाम देती है। घनी कोटिंग प्राप्त करने के लिए बाद के विस्फोट चक्र के लिए बैरल को साफ करने के लिए चैम्बर को अंत में नाइट्रोजन से भर दिया जाता है। आवश्यक कोटिंग मोटाई और कोटिंग सामग्री के प्रकार के आधार पर, विस्फोट छिड़काव चक्र को 3 शॉट्स प्रति सेकंड की दर से दोहराया जा सकता है। ये कण तब बैरल से बाहर निकलते हैं और कोटिंग बनाने के लिए घटक की सतह को प्रभावित करते हैं। अर्ध-पिघले हुए पाउडर कणों की उच्च गतिज ऊर्जा सब्सट्रेट के साथ प्रभाव पर एक बहुत घने कोटिंग के निर्माण में परिणाम देती है। घनी कोटिंग प्राप्त करने के लिए बाद के विस्फोट चक्र के लिए बैरल को साफ करने के लिए चैम्बर को अंत में नाइट्रोजन से भर दिया जाता है। आवश्यक कोटिंग मोटाई और कोटिंग सामग्री के प्रकार के आधार पर, विस्फोट छिड़काव चक्र को 3 शॉट्स प्रति सेकंड की दर से दोहराया जा सकता है। ये कण तब बैरल से बाहर निकलते हैं और कोटिंग बनाने के लिए घटक की सतह को प्रभावित करते हैं। अर्ध-पिघले हुए पाउडर कणों की उच्च गतिज ऊर्जा सब्सट्रेट के साथ प्रभाव पर एक बहुत घने कोटिंग के निर्माण में परिणाम देती है। घनी कोटिंग प्राप्त करने के लिए बाद के विस्फोट चक्र के लिए बैरल को साफ करने के लिए चैम्बर को अंत में नाइट्रोजन से भर दिया जाता है। आवश्यक कोटिंग मोटाई और कोटिंग सामग्री के प्रकार के आधार पर, विस्फोट छिड़काव चक्र को 3 शॉट्स प्रति सेकंड की दर से दोहराया जा सकता है। घनी कोटिंग प्राप्त करने के लिए बाद के विस्फोट चक्र के लिए बैरल को साफ करने के लिए चैम्बर को अंत में नाइट्रोजन से भर दिया जाता है। आवश्यक कोटिंग मोटाई और कोटिंग सामग्री के प्रकार के आधार पर, विस्फोट छिड़काव चक्र को 3 शॉट्स प्रति सेकंड की दर से दोहराया जा सकता है। घनी कोटिंग प्राप्त करने के लिए बाद के विस्फोट चक्र के लिए बैरल को साफ करने के लिए चैम्बर को अंत में नाइट्रोजन से भर दिया जाता है। आवश्यक कोटिंग मोटाई और कोटिंग सामग्री के प्रकार के आधार पर, विस्फोट छिड़काव चक्र को 3 शॉट्स प्रति सेकंड की दर से दोहराया जा सकता है।

प्रमुख विशेषताऐं

• अच्छा आसंजन शक्ति (>10000 पीएसआई)  
• सघन सूक्ष्म संरचना (<1%)< /li>
• नगण्य थर्मल गिरावट
• अच्छी सतह खत्म (~4-6 मिमी रा)  
• पाउडर की विस्तृत श्रृंखला को कोट करने की क्षमता  
• निचला सब्सट्रेट तापमान और कम ऑक्साइड सामग्री  
• अच्छा आदिवासी गुण
• 50-2000 माइक्रोन मोटाई वाले लेप का उत्पादन किया जा सकता है

संभावित अनुप्रयोग

• स्टील उद्योग अनुप्रयोग जैसे कि ब्रिडल रोल
• कपड़ा और कागज उद्योग के अनुप्रयोग जैसे वायर पासिंग पुली, प्लंजर, खड़ी कोन पुली, बियरिंग स्टॉपर प्लेट, गाइड रोल
• गैस कंप्रेसर अनुप्रयोग जैसे स्पिंडल वाल्व, कंप्रेसर डिस्क, कंप्रेसर शाफ्ट
• एचपी और एलपी टर्बाइन ब्लेड, कंप्रेसर डिस्क, एलसीए नोजल, थ्रस्ट बीटिंग स्लीव, प्रोपेलर शाफ्ट सील जैसे रणनीतिक अनुप्रयोग।
• पावर और ऊर्जा अनुप्रयोग जैसे गाइड वेन्स, स्पिंडल वाल्व, हाइड्रो टर्बाइन ब्लेड।

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• प्रोटोटाइप इंडस्ट्री स्केल सिस्टम की कई संख्या का पूरी तरह से परीक्षण किया गया और देश भर में प्रौद्योगिकी रिसीवरों को स्थानांतरित कर दिया गया
• डीएससी का उपयोग कर कोटिंग उत्पादन पूरी तरह से सुव्यवस्थित है (एरियल संकीर्ण 10 पीटी - एक पंक्ति के 3 बुलेट बिंदुओं से अधिक नहीं) आईएमजी डेटोनेशन स्प्रे कोटिंग प्रगति पर है आईएमजी WC-12Co कोटिंग की विशिष्ट सूक्ष्म

डेटोनेशन स्प्रे कोटिंग प्रगति पर है

WC-12Co कोटिंग की विशिष्ट सूक्ष्म संरचना

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख प्रकाशन

• डी. श्रीनिवास राव एट अल, "एयरोस्पेस मैटेरियल्स एंड मटेरियल टेक्नोलॉजीज" में एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए डेटोनेशन स्प्रेड कोटिंग्स, एड: एनई प्रसाद, आरजेएच वानहिल, पब्स: इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ मेटल्स सीरीज, स्प्रिंगर साइंस + बिजनेस मीडिया, सिंगापुर, 2017, पीपी : 483-500, आईएसबीएन: 978-981-10-2143-5, अनुच्छेद डीओआई: 10.1007/978-981-10-2134-3_22।
• डी. श्रीनिवास राव एट अल, "डेटोनेशन स्प्रेड कोटिंग्स एंड देयर ट्राइबोलॉजिकल परफॉर्मेंस" इन थर्मल स्प्रेड कोटिंग्स एंड देयर ट्राइबोलॉजिकल, एम. रॉय, और जे. डेविम (एड्स) थर्मल स्प्रेड कोटिंग्स एंड देयर ट्राइबोलॉजिकल परफॉर्मेंस, आईजीआई ग्लोबल, 2015। ( पीपी। 294-327)। हर्शे, पीए: इंजीनियरिंग साइंस रेफरेंस। डीओआई: 10.4018/978-1-4666-7489-9.ch010

अवलोकन

ईबीपीवीडी तकनीक को कॉलमर माइक्रोस्ट्रक्चर के साथ कोटिंग जमा करने के लिए जाना जाता है जिसके परिणामस्वरूप उच्च तापमान पर तनाव सहनशीलता और कटाव प्रतिरोधी में वृद्धि होती है। इस विशिष्ट तकनीकी सुविधा के कारण, ईबीपीवीडी कोटिंग्स बेहद कम तापीय चालकता वाले सिरेमिक कोटिंग्स को जमा करने के लिए लोकप्रिय रूप से कार्यरत हैं। इस तरह के थर्मल बैरियर कोटिंग (TBC) के सबसे प्रसिद्ध विन्यासों में से एक yttria स्थिर जिरकोनिया (YSZ) का शीर्ष कोट है, जो एयरो इंजन गैस टरबाइन ब्लेड और वैन पर उपयुक्त बॉन्ड कोट के साथ होता है। इसके अलावा, EBPVD तकनीक धातु, मिश्र धातु और मिश्रित सामग्री की एक विस्तृत विविधता को जमा करने के लिए भी उपयुक्त है, जो कार्यात्मक प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए सुपर मिश्र धातु सबस्ट्रेट्स पर MCrAlY (M = Ni or Co) जैसे बॉन्ड कोट अनुप्रयोगों के लिए भी उपयुक्त है। इस तरह की ईबीपीवीडी तकनीकी इकाई विशिष्ट सुविधाओं और विशेष क्षमताओं के साथ एआरसीआई में मैसर्स इंटरनेशनल सेंटर फॉर इलेक्ट्रॉन बीम टेक्नोलॉजीज, कीव, यूक्रेन के सहयोग से भारतीय उद्योग को आसानी से सेवा देने के लिए स्थापित की गई है। ईबीपीवीडी में कई ईबी बंदूकें होती हैं जो एक नियंत्रित कक्ष में विशिष्ट निर्वात स्थितियों के तहत पिंड सामग्री को पिघलाती और वाष्पित करती हैं, जिसमें वाष्पीकृत सामग्री बाद में सब्सट्रेट सामग्री पर जमा हो जाती है। विशिष्ट जिग्स और जुड़नार डिजाइन किए गए थे और उच्च तापमान के खिलाफ सुरक्षा की आवश्यकता वाले विभिन्न घटकों पर टीबीसी प्रदान करने के लिए प्रसंस्करण मापदंडों को अनुकूलित किया गया था। इसके साथ ही,

प्रमुख विशेषताऐं

• प्राप्त कोटिंग्स घनी, समान और चिकनी होती हैं
• आवश्यकतानुसार ढाल रचनाएं, संरचना और गुण प्राप्त करना संभव है
• 10-15 किग्रा/घंटा की उत्पादकता के साथ 50-100 µm/hr जमाव दर  
• कोटिंग मोटाई की बड़ी खिड़की (10μm-2 मिमी)
• पतली पन्नी, पट्टियों, चादरों और भारी खाली चीजों को कोट करने की क्षमता

संभावित अनुप्रयोग

• पिंड संघटन, आंशिक हेरफेर और ईबी ऊर्जा जैसी प्रसंस्करण स्थितियों को बदलकर, ईबी-पीवीडी तकनीक विभिन्न कोटिंग्स जमा करने में सक्षम है जैसे: कार्यात्मक ढाल कोटिंग्स, बहुस्तरीय मोटी सिरेमिक कोटिंग्स, बनावट बहुपरत कोटिंग्स, जैविक कोटिंग्स  
• गर्म जंग और ऑक्सीकरण प्रतिरोधी कोटिंग्स  
• यूनिफ़ॉर्म थर्मल बैरियर कोटिंग्स (TBCs)
• भिगोना और पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग्स
• 1-2 मिमी तक मोटी मरम्मत कोटिंग्स

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• हेलीकॉप्टर इंजन के लिए टीबीसी कोटिंग रोटर एचपी रोटर टरबाइन ब्लेड के विकास पर एयरो इंजन और पावर सेक्टर टर्बाइन ब्लेड और प्रायोजित परियोजना में अनुप्रयोग विकास वर्तमान में एआरसीआई में प्रगति पर है।

ईबीपीवीडी सिस्टम

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

प्रमुख प्रकाशन

• डी. श्रीनिवास राव एट अल, ईबी-पीवीडी येट्रिया स्टेबिलाइज़्ड जिरकोनिया (वाईएसजेड) कोटिंग्स में प्रोसेसिंग-स्ट्रक्चर-प्रॉपर्टी रिलेशनशिप, वैक्यूम साइंस एंड टेक्नोलॉजी जर्नल ए 29, 2011  
• दीपक के. दास, डी. श्रीनिवास राव एट अल, सिंह, माइक्रोस्ट्रक्चर, टेक्सचर एंड थर्मल साइकलिंग परफॉर्मेंस ऑफ ईबी-पीवीडी टीबीसी डिपॉजिट अंडर डिफरेंट प्रोसेसिंग कंडीशंस, जर्नल ऑफ हाई टेम्परेचर मैटेरियल्स एंड प्रोसेसेज, वॉल्यूम 30 (2011), पीपी 539 -548

अवलोकन

पीने के लिए उपयोग किए जाने वाले भूजल में फ्लोराइड का अत्यधिक स्तर भारत के कई राज्यों में गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बन रहा है। WHO के अनुसार, पीने के पानी में फ्लोराइड की स्वीकार्य सीमा 1 पीपीएम है। भारत के विभिन्न क्षेत्रों में फ्लोराइड की मात्रा 2 से 20 पीपीएम तक पाई जाती है। फ्लोराइड को हटाने के लिए उपयोग की जाने वाली रिवर्स ऑस्मोसिस, आयन एक्सचेंज इत्यादि जैसी प्रक्रियाओं के लिए विशेष उपकरण और आवधिक रखरखाव की आवश्यकता होती है और यह सभी के लिए वहनीय नहीं है। विशेष रूप से यात्रियों, गर्भवती महिलाओं और स्कूली बच्चों के लिए पीने के पानी से फ्लोराइड को तुरंत हटाने के लिए "प्वाइंट-ऑफ-यूज़" उपकरण की आवश्यकता है। बोहेमाइट संरचना के रूप में एल्यूमिना को सबसे अच्छा फ्लोराइड सोखने वाला पदार्थ माना जाता है। एआरसीआई ने पानी से फ्लोराइड हटाने के लिए उच्च सरंध्रता वाले एल्यूमिना-पॉलीमर क्रॉस-लिंक्ड मोती विकसित किए हैं। उच्च सतह क्षेत्र वाली एक छिद्रपूर्ण संरचना पानी की संपर्क मात्रा को बढ़ाती है जिससे निष्कासन दर और दक्षता में सुधार होता है। पॉलिमर क्रॉसलिंकिंग पानी में एल्यूमिना की लीचिंग को रोकता है।

प्रमुख विशेषताऐं

• सरल प्रक्रिया
• मनके का आकार: 1-2 मिमी, गोलाकार
• सतह क्षेत्र: 240 एम2/जी  
• मेसोपोरस
• प्राथमिक कण आकार: 10-30 एनएम
• रासायनिक संरचना: बोहेमाइट कॉर्सलिंक्ड पॉलिमर
• मात्रा के आधार पर 2-30 मिनट में पानी से 10 पीपीएम फ्लोराइड निकाल सकते हैं

संभावित अनुप्रयोग

• सुरक्षित पेयजल के लिए विषाक्त फ्लोराइड हटाना

प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर (टीआरएल):

• प्रसंस्करण और गुणों को प्रयोगशाला पैमाने पर मान्य किया जाता है
• कूपन स्तर का प्रदर्शन किया गया
• प्रयोगशाला प्रोटोटाइप पर फील्ड परीक्षण प्रगति पर हैं

बौद्धिक संपदा विकास सूचकांक (आईपीडीआई)

• बुनियादी अवधारणाएँ और अंतर्निहित वैज्ञानिक सिद्धांतों की समझ
• संभावित आवेदनों की संक्षिप्त सूची बनाना
• लक्षित अनुप्रयोग के लिए तकनीकी व्यवहार्यता साबित करने के लिए अनुसंधान
• उत्तेजित स्थितियों में कूपन स्तर का परीक्षण
• कूपन स्तर पर दोहराव/स्थिरता की जाँच करें

एल्यूमिना-पॉलिमर मोतियों और उससे बनी थैली की तस्वीर

SEM छवि मनके में सरंध्रता दिखा रही है

प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

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