Цивилизация
Технологию создания композиционного материала на основе полимерной матрицы и углеродных волокон разработали специалисты из НИТУ МИСиС. Новый материал — легкий и прочный, им можно заменить иностранные аналоги в авиастроении для создания элементов силового набора и корпусных конструкций самолетов, а сам подход позволяет регулировать конечные свойства материала. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе института.
Углеродное волокно состоит практически полностью из атомов углерода и имеет большую механическую прочность при малом весе, устойчивость к высоким температурам и отличную коррозионную стойкость. В авиации детали из материалов, армированных углеродными волокнами, позволяют уменьшить конечный вес самолета, а, значит, и потребление топлива, тем самым снижая стоимость эксплуатации воздушного судна и воздействие на окружающую среду.
«Говоря о возможностях применения материала, надо смотреть на конкретное изделие, в котором они будут применяться, так как для каждого есть свои условия работы в конструкции, требования по прочности, максимально допустимым деформациям. Соответственно, меняется схема армирования, и степень наполнения (содержание волокон) тоже будет разной. Но, если говорить, например, о материалах для авиастроения, оптимальное содержание углеродных волокон будет скорее в интервале 60-70 % от общей массы конструкции», — рассказал «Газете.Ru» один из авторов работы, старший научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ МИСиС, к.т.н. Андрей Степашкин.
Для изготовления матрицы вместо обычной в таких случаях эпоксидной смолы впервые был применен порошок полиэфирсульфона — термопластичный полимер, устойчивый к воздействию высоких температур, пара и различных химикатов, а также поддающийся переработке и утилизации, что делает производство более экологичным.
Как отмечают авторы исследования, предложенная технология создания композитов на основе полиэфирсульфона и углеродных волокон позволяет регулировать свойства конечного материала в зависимости от степени наполнения полимерной матрицы волокнами.