Ученые из Химического института им. А. М. Бутлерова Казанского федерального университета (КФУ) и Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Н. Туполева придумали, как использовать фосфатные связующие для создания особо прочных углепластиков. Как говорится на сайте КФУ, их отличительной особенностью также является способность выдерживать температуру более 500 градусов Цельсия.
Композитные материалы получают все большее распространение в различных сферах: от производства спортивного инвентаря до создания компонентов для авиационной и космической техники. Чаще всего при их выработке используются органические полимерные связующие. Но у них есть ряд недостатков. Они могут воспламеняться, а диапазон рабочих температур имеет верхний предел в районе 450 градусов Цельсия.
Эти факторы ограничивают области применения композитов, потому что в некоторых сферах нужны негорючие материалы, способные выдерживать температуру свыше 500 градусов. Именно для этого авторы новой разработки использовали в качестве связующих компонентов неорганические соединения. За основу были взяты алюмофосфатные, алюмоборфосфатные и алюмохромфосфатные связующие, армированные углеродными волокнами.
Изучив свойства полученных материалов, ученые выработали оптимальную схему пропитки углеткани, ее сушки и формования углепластиков. Получились прочные и упругие соединения, которые могут выдерживать высокую температуру. Лучше всего себя проявили материалы, имеющие алюмохромфосфатные связующие компоненты. Они могут не только выдерживать высокую температуру, но и кратковременное воздействие открытого пламени.
Исследователи отмечают, что полученные углепластики экологичны, поскольку при разложении превращаются в компоненты глины и фосфатных удобрений. В то же время отмечается недостаточная влагостойкость материала. Поэтому авторы проекта планируют в будущем заняться решением именно этой проблемы.
