Московские ученые создали перерабатываемый композит для авиастроения

Разработка российских инженеров позволит снизить климатическое воздействие отрасли.

Фото: НИТУ «МИСиС»

Ученые московского технологического университета МИСиС создали технологию производства композитного материала из углеродных волокон на полимерной основе. Композит, предположительно, будут использовать в производстве летательных аппаратов. В отличие от существующих аналогов, новинка легко поддается переработке, сообщает пресс-служба вуза.

Как уточнили в университете, композит построен на основе суперконструкционных термопластичных полимеров и углеродного волокна, которое сохраняет свои свойства при контакте с агрессивными веществами, такими как авиационный керосин.

В МИСиС подчеркнули, что большинство композитных материалов с углеродным волокном создаются на основе эпоксидной смолы и других неплавких и нерастворимых материалов, из-за чего их невозможно утилизировать. Но новая разработка вуза лишена этого недостатка.

В качестве армирующего материала инженеры использовали углеродное волокно российского производства, а эпоксидную смолу впервые заменили порошком полиэфирсульфона — высокопрочного и термостойкого полимера.

По словам специалистов, готовый композит может заменить импортные аналоги и использоваться для создания силовых элементов и корпусных конструкций самолетов.

В ходе экспериментов ученые подобрали оптимальные условия для изготовления материала. Они выяснили, что углеродные волокна должны составлять 60-70% от общей массы конструкции для применения в самолетостроении.

Использование модифицированного углеродного волокна позволило добиться стабильной структуры полученного композита и значительно улучшить его механические свойства и устойчивость к воздействию высоких температур.

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.

«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», — приводит агентство слова одного из авторов проекта, старшего научного сотрудника центра композиционных материалов МИСиС Андрея Степашкина.

Фото на обложке: AVZimovskoy / iStock