Сегодня из композиционных материалов изготавливают многое, начиная от хоккейных клюшек до самолетов и космических аппаратов.
К примеру, композиты для авиации обычно изготавливаются из комбинации матричного материала, такого как эпоксидная смола, и армирующих волокон, таких как углеродное волокно. Однако органические полимерные связующие при всех своих преимуществах обладают двумя существенными недостатками: они горючи и выдерживают максимум 300-450 градусов Цельсия.
Как сообщили «МК» в Минобрнауки РФ, сегодня ученые ищут замену органическим соединениям, чтобы новый материал был способен выдерживать высокие (свыше 500 градусов) температуры, как того требует современная промышленность.
В частности, казанские специалисты создали технологию получения углепластиков на основе неорганических алюмофосфатных соединений (высокотемпературного клея на основе фосфатов алюминия), алюмоборфосфатных (на основе фосфатов алюминия и боратов) и алюмохромфосфатных (на основе фосфатов алюминия и магния) связующих, укрепив их армированной углеродной тканью.
Физико-механические испытания показали, что полученные углепластики обладают высокой прочностью, упругостью при растяжении и изгибе, а также способны сохранять свои свойства при температуре 500 градусов. Самые высокие показатели прочности и жесткости показал углепластик на основе алюмохромфосфата. Изделия из него не выйдут из строя при высоких температурах, включая кратковременное воздействии открытого пламени.
Есть у нового композита еще одно преимущество – он не загрязняет окружающую среду при утилизации, как органические связующие: при разложении он превращается в компоненты глины и фосфатных удобрений.
Следующим шагом разработчиков будет придание композитам дополнительных гидрофобных свойств.