Материалы портала «Научная Россия»

Современные композиты: легче, прочнее, экономичнее.

Современные композиты: легче, прочнее, экономичнее.
Российские ученые работают над созданием новых технологий производства углеродного волокна

Российские ученые работают над созданием новых технологий производства углеродного волокна.

Легче, прочнее, экономичнее. Это самые главные характеристики углеродного волокна.

Оно представляет собой тоненькие нити диаметром всего от 3 до 15 микрон. Это уникальный материал, на основе которого производят композиты, по своим характеристикам существенно превосходящие привычные сталь или алюминий. Это дает возможность эффективно использовать их в самых разных сферах – от машиностроения до космической отрасли.

В лаборатории холдинга «Композит» ученые работают над улучшением технологии производства. Для изготовления углеродного волокна используется сырье – пан-прекурсор. Чем выше его качество, тем лучше само волокно.


Руководитель лаборатории Василий Медведев рассказывает:

Мы занимаемся разработкой технологии формования по мокрому способу в органической ванной, а также пробуем использовать сухо-мокрый способ формования. Он позволит в 5-6 раз увеличить скорость работы и существенно улучшить физико-механические показатели. Для того, чтобы получить конкурентно-способные волокна, нужно провести целый комплекс работ. Самое главное - правильно подобрать состав сополимеров. Наши коллеги из соседней лаборатории как раз этим и занимаются.

После того как углеродное волокно высокого качества получено, переходят к производству препрегов - материалов-полуфабрикатов. Чтобы их изготовить, армирующую основу - в данном случае это и есть углеродное волокно - пропитывают эпоксидным связующим. Делается это для того, чтобы улучшить все физико-механические свойства. Существует несколько вариантов производства препрегов. Различаются они видом плетения тканей.

Изготовление углеродного волокна – это всего лишь часть процесса по изготовлению композитных изделий. Получив волокно, мы дальше делаем из него ткани различного плетения: крупного, мелкого. Все зависит от цели, - рассказывает инженер-конструктор компании «Препрег СКМ» Сергей Румянцев. - Дальше, получив плетеную структуру из волокон, мы делаем различные материалы.

Сегодня во всем мире композиты на основе углеродного волокна вытесняют классические материалы. Ведь, например, углепластик не поддается коррозии, более долговечен, прочен и легок. Из него делают гоночные автомобили, корпуса самолетов и яхт, детали космических спутников и много другое. Эксперты полагают, что вскоре он получит широкое распространение и в медицинской сфере. Материал отлично подходит для изготовления протезов и инструментов.

Кроме того, недавно российские ученые из института проблем химической физики РАН изобрели самое тонкое углеродное волокно. Его диаметр в 30 тысяч раз меньше диаметра человеческого волоса. При этом оно примерно в 10 раз прочнее, чем те углеродные волокна, которые уже сейчас используются в производстве композитов. Подобные разработки – революционный шаг на пути создания новых, суперсовременных материалов.

композиты материалы препреги углеродистое волокно

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий