ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Алиханов за рулём самого мощного трактора Ростсельмаш

Министр промышленности и торговли РФ Антон Алиханов в рамках рабочего визита на выставку «Агросалон-2026» посетил стенд компании Ростсельмаш. Глава Минпромторга поднялся в кабину самого мощного трактора предприятия — модели 3580. В ходе осмотра стенда вместе с генеральным директором Ростсельмаш Александром Виноградовым и президентом ассоциации «Росспецмаш» Константином Бабкиным речь шла о...

ОДК предложила Того и Нигеру решения для распределенной генерации

Объединенная двигателестроительная корпорация (входит в Госкорпорацию Ростех) готова участвовать в международных проектах по развитию распределенной энергогенерации в Тоголезской Республике. Этот вопрос стал одним из центральных на первом заседании Межправительственной российско-тоголезской комиссии по торгово-экономическому и научно-техническому сотрудничеству, которое провел сопредседатель, мини...

«Цифровые решения» откроет Михаил Мишустин

На главный ИТ-форум страны, который начнётся уже через сутки, зарегистрировались более 13 тыс. человек. Гостей ждут пять дней насыщенной деловой программы. Первый день откроет пленарная сессия, на которой выступит Председатель Правительства РФ Михаил Мишустин. Что обсудят на пленарной сессии Главы крупнейших ИТ- и телеком-компаний, представители государства и бизнеса оценят текущий этап цифр...

XIX Всероссийская конференция «Будущее машиностроения России» объединила молодых инженеров и ведущих экспертов отрасли

В МГТУ им. Н.Э. Баумана завершилась XIX Всероссийская конференция молодых учёных и специалистов «Будущее машиностроения России». Традиционно мероприятие проходит в конце сентября, в преддверии Дня машиностроителя, и объединяет молодых исследователей, инженеров, представителей промышленности, науки и образования. Организаторами конференции выступают МГТУ им. Н.Э. Баумана и Союз машиностроителей Рос...

Главные герои года: в Москве прошла премия «Человек Ростеха – 2026»

В Москве назвали победителей третьей ежегодной премии «Человек Ростеха», которая в этом году объединила свыше 460 сотрудников из более чем 100 предприятий Госкорпорации. Награды в 26 номинациях получили специалисты и команды, чьи проекты развивают технологии и производство, помогают людям и создают новые возможности для отрасли. Премия включала 23 индивидуальные и 3 командные номинации по трем ...

В Москве наградили молодых инженеров за прорывные разработки в медицине, космосе и промышленности

В столице объявлены победители ежегодной премии имени Владимира Ревунова, учреждённой Союзом машиностроителей России при поддержке Госкорпорации Ростех и концерна «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ). Авторы лучших инженерных проектов в области медицины, космических технологий и промышленности удостоены денежных наград — от 200 до 800 тысяч рублей. В этом году на конкурс поступило 110 заявок...

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: 7513
Яндекс.Метрика