Специалисты научно-исследовательского института конструкционных материалов на основе графита (АО «НИИграфит», входит в Госкорпорацию «Росатом») запустили печать сложнопрофильных изделий из керамических и полимерных композиционных материалов для атомной энергетики на двух 3D-принтерах. Проект реализуется в рамках комплексной программы по развитию атомной науки, техники и технологий (КП РТТН) по направлению «Новые материалы и технологии».
Специалисты АО «НИИграфит», входящего в научный дивизион госкорпорации «Росатом», АО «Наука и инновации», запустили производство термопластичных лент (препрегов, композиционных материалов-полуфабрикатов). Они широко востребованы в нефтегазовой отрасли, в строительстве, в авиастроении и других отраслях промышленности.
Линия полностью собрана из отечественных комплектующих. Для изготовления продукции использованы углеродные волокна производства компании UMATEX (входит в контур госкорпорации «Росатом»). Для запуска производства специалисты института разработали универсальный способ нанесения термопластов на армирующие волокнистые наполнители.
Сейчас, на начальном этапе, мощность производственной линии составляет одну тонну термопластичных лент в год. В планах — уже к 2024 году выйти на производство 100 тонн нового материала в год.
Группа сотрудников Научно-исследовательского института ядерной
физики им. Д.В. Скобельцына Московского государственного
университета имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами ОАО
«НИИграфит» провели
исследования структуры поверхностного слоя углерод-углеродных
композитов на основе углеродных волокон. В результате обнаружено,
что при повышенных температурах высокодозное облучение ионами
приводит не только к потере анизотропии структуры оболочки
полиакрилонитрильных волокон, но и к их гофрированию.
За счёт гофрирования структуры поверхности углеродных волокон
может существенно повыситься его прочность сцепления с матрицами
из углерода и керамики, что позволит повысить рабочую
температуру эксплуатации углерод-керамических композиционных
материалов по меньшей мере до 2500 градусов Цельсия. До
настоящего времени рабочая температура эксплуатации
углерод-керамических композиционных материалов составляет около
1700 градусов.
«Предполагается, что гофрированная структура поверхности
углеродного волокна не изменит механическую прочность композита.
Окончательные выводы за экспериментом», – сообщил ведущий
научный сотрудник НИИ ядерной физики МГУ Анатолий Борисов.
В настоящее время углерод-углеродные и углерод-керамические
композиционные материалы на основе углеродных волокон широко
используются в качестве энергонагруженных и
теплонапряжённых элементов конструкций ядерных реакторов,
термоядерных устройств и ракетно-космической техники.