ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
На Камчатке презентовали более 100 мер господдержки для инвесторов

В рамках VI Форума устойчивого развития на Камчатке прошла стратегическая сессия, посвященная инструментам поддержки инвестиционной деятельности. Представители региональных властей и институтов развития представили предпринимательскому сообществу свыше 100 мер федеральной и краевой поддержки, доступных инвесторам на полуострове. Ключевым звеном в системе привлечения и сопровождения инвесторов в...

Минтранс РФ и ЕЭК обсудили цифровизацию железнодорожных контейнерных перевозок в ЕАЭС

В Москве прошла рабочая встреча главы Минтранса России Андрея Никитина и министра по энергетике и инфраструктуре Евразийской экономической комиссии (ЕЭК) Арзыбека Кожошева. Стороны обсудили ключевые направления сотрудничества в рамках Совета руководителей уполномоченных органов в области транспорта государств-членов ЕАЭС. Основной темой переговоров стала подготовка «дорожной карты» по реализаци...

ОДК внесла в Совет Федерации предложения для укрепления энергетической стратегии России

Объединенная двигателестроительная корпорация Госкорпорации Ростех внесла на рассмотрение Комитета Совета Федерации предложения по укреплению энергетической стратегии России. Компания ОДК Инжиниринг предложила расширить меры государственной поддержки отечественного энергомашиностроения и сформировать предсказуемый спрос на критичное энергетическое оборудование. Предложения были озвучены в рамка...

Россия и Китай обсудили создание МТОР и инфраструктуры, привлечение инвесторов на остров Большой Уссурийский

В городе Фуюань (КНР) состоялось третье заседание Специальной рабочей группы по сопряжению развития российской и китайской частей острова Большой Уссурийский. Мероприятие прошло под сопредседательством заместителя Министра Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики Виталия Алтабаева при участии представителей Корпорации развития Дальнего Востока и Арктики (КРДВ), правительства Ха...

В Москве состоялось заседание комиссии Госсовета РФ по направлению «Энергетика» по итогам 2025 года

В ходе первого заседания комиссии Государственного Совета РФ по направлению «Энергетика» были подведены итоги деятельности за 2025 год и утвержден план работы на 2026 год. Центральной темой обсуждения стали стратегические подходы к повышению энергетической эффективности национальной экономики. Заседание прошло в Москве под председательством руководителя комиссии, главы Республики Саха (Якутия) Айс...

Геополитическое противостояние в Тихом океане: США хотят разместить базу у «ворот» китайского порта

Геополитическое противостояние в Тихом океане: США хотят разместить базу у «ворот» китайского порта Планы США по усилению своего военного присутствия в Южной Америке получили конкретные очертания. Как сообщает Bloomberg, Вашингтон намерен построить в Перу военно-морскую базу. Ключевая деталь — объект может быть размещён всего в 80 км от стратегически важного порта, принадлежащего Китаю, ч...

31 Августа 2022

Российские ученые предложили использовать криптозойский минерал для создания новых легковесных углеродных композитов

Российские ученые предложили использовать криптозойский минерал для создания новых легковесных углеродных композитов

Ученые Университета «МИСИС» и Сколтеха разработали технологию производства нового композитного материала на основе шунгита и углеродных волокон в графитовой матрице. Благодаря сочетанию низкой плотности с высокой прочностью и химической стабильностью при повышенных температурах его можно будет использовать для производства топливных ячеек, супер-конденсаторов, а также компонентов авиационных двигателей нового поколения. Работа представлена в международном научном журнале Polymers.

Композиты с углеродными наполнителями массово востребованы в промышленности. Они могут служить материалом для производства узлов и техники, работающих в экстремальных условиях, благодаря своим уникальным свойствам – высокой химической и температурной стойкости. В отличие от тяжелых тугоплавких металлов, которые легко подвержены окислению, углеродные материалы имеют исключительную высокотемпературную стойкость и малый вес. В то же самое время диапазон свойств углеродных материалов чрезвычайно широк – от алмаза до графита.

Материаловеды активно развивают новый класс композитов, состоящих из различных углеродных упрочняющих наполнителей в графитной матрице, полученной методом карбонизации – превращения полимера в углеродный материал.

Ученые Университета «МИСИС» и Сколтеха представили технологию быстрого и экономичного производства подобного композита и выявили оптимальные параметры термической обработки, при которых материал достигает наилучших показателей по критерию «трещиностойкость» – сопротивляемость зарождению и распространению трещин, которая фактически определяет предел прочности для хрупких и квази-хрупких материалов.

Технологический процесс синтеза композита представляет собой «запекание» «теста» из эластомера (мягкого полимера типа каучука), в которое примешана упрочняющая «начинка», при нескольких температурах свыше 180ºC. Часто в качестве «начинки» применяется в короткое углеволокно. Однако, оно довольно дорого и объем его закупок ограничен. Поэтому в новом материале короткие углеродные волокна были частично импортозамещены на шунгит, также известный, как «аспидный камень». Шунгит – впервые найденная в России уникальная ископаемая докембрийская горная порода, состоящая почти на 100% из углерода.

Результатом этого процесса является обогащение исходного продукта углеродом с одновременной перестройкой его структуры. Пластичный полимер, которому легко можно придать нужную форму, превращается в одно из стабильных углеродных соединений, таких как графит или алмаз, с повышенной прочностью и термостойкостью. Изготовить из графита или алмаза необходимую деталь механическими способами практически невозможно, учитывая уникальную жесткость этих материалов.

«Целью этого исследования была оптимизация процесса карбонизации с точки зрения повышения трещиностойкости образцов в зависимости от температуры обработки и состава исходной смеси, а именно, от содержания углеродных упрочняющих фаз. Поэтому потребовалась тщательная подборка условий для получения наиболее высоких значений критического коэффициента интенсивности напряжений, достигнутых у образцов, карбонизованных при максимальной температуре 280°С», – рассказал соавтор работы, заведующий кафедрой физической химии, к.ф.-м.н. Алексей Салимон(на фото).

По словам исследователей, полученный материал может применяться для изготовления ключевых деталей топливных ячеек (устройств для преобразования химической энергии топлива непосредственно в электрическую без сжигания), узлов химически стойкой аппаратуры, сложной насосной техники для добычи нефти на рекордных глубинах и в самых суровых условиях (песок, сероводород, температура свыше 200ºС). Еще одно перспективное направление – использование материала для создания нового поколения компонентов авиационных двигателей.

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания № 075-00268-20-02 и Российского фонда содействия инновациям, грант № 14908ГУ/2019.

Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

Кол-во просмотров: 6495
Яндекс.Метрика