В НГУ создали композитные материалы для авиации и космонавтики

Проблему импортозамещения карбидокремниевых волокон решают исследователи. Опытный образец реактора и волокна готов, для создания промышленной установки и выпуска коммерческой партии необходимо софинансирование 10 млн рублей.

Для аэрокосмической техники нового поколения активно проводятся работы по созданию и внедрению материалов, которые сочетают малую плотность и высокую прочность при повышенных рабочих температурах. Чтобы добиться указанных свойств, применяют волокнистые композиционные материалы на основе жаропрочных титановых сплавов и керамических матриц, армированных волокнами карбида кремния. В лаборатории синтеза функциональных материалов физического факультета Новосибирского госуниверситета предложили экономичную технологию получения карбидокремниевого волокна.

Зарубежные аналоги волокна очень дорогие и запрещены к экспорту в Россию. Производство, созданное по технологии новосибирских ученых, сможет в короткие сроки обеспечить импортозамещение в создании композитов. Как рассказал руководитель проекта, научный сотрудник отдела прикладной физики ФФ НГУ Евгений Галашов, широкая номенклатура армирующих волокон активно разрабатывается и производится такими зарубежными фирмами, как Specialty Materials Inc. (США), TISICS Ltd (DERA, QinetiQ, Великобритания), FMW Composite Systems Inc. (США). Но зарубежные методы производства требуют больших временных затрат и денежных вложений: стоимость итоговой продукции превышает несколько тысяч долларов за фунт.

– Наша технология позволяет в короткие сроки и с меньшими затратами получить качественное карбидокремниевое волокно для космонавтики и авиации, – отметил Евгений Галашов.

Подход ученых из НГУ основан на химической реакции образования карбида кремния на поверхности непрерывной углеродной нити, погруженной в раствор-расплав кремния. Катушки углеродного волокна погружаются в вакуумный реактор, после чего углеволоконная нить протягивается при температуре 350-450°С в инертной атмосфере через легкоплавкие эвтектические растворы-расплавы с высоким содержанием кремния. После этого катушки карбидокремниевого волокна с заданной толщиной и составом армирующего покрытия SiC/Si, сформированного без разрушения углеродной основы, извлекаются из реактора и могут использоваться как последующая стадия модификации на производстве коммерческого углеволокна.

На сегодняшний день команда проекта ведет работы по созданию промышленного вакуумного реактора для получения непрерывного кернового карбидокремниевого волокна. Для запуска установки в 2023 году нужно софинансирование в размере 10 млн рублей.

По информации пресс-службы НГУ

Фото Анжелики Романовой