Российские ученые разработали легкий термопластичный композиты

Новинку можно использовать для изготовления корпусных деталей, элементов интерьера самолетов и автомобилей

Ученые из РТУ МИРЭА создали особый класс материалов — легкие термопластичные композиты, усиленные полыми стеклянными микросферами. Результаты исследования опубликованы в научно-техническом журнале «Пластические массы».

Отечественные микросферы — крошечные, невидимые глазом полые шарики из стекла. Они играют роль легкого и прочного наполнителя. Представьте себе прочную пену, где каждая ячейка — это твердая сфера.

Александр Пыхтин, доцент кафедры химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов Института тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА:
Такая структура позволяет резко снизить плотность материала, но при этом сохранить его способность выдерживать механические нагрузки и повысить жесткость конструкции. Ключевая инновация разработки в том, что этот композит специально создавался для получения изделий с уникальными геометрическими формами аддитивным методом 3D–печати (FDM–печати). Кроме того, его можно перерабатывать в изделия и классическими методами экструзии, вакуумформования и т.д.

Разработка сотрудников РТУ МИРЭА ценна своей комплексностью: ученые не просто добавили наполнитель в полимер, а выбрали оптимальное сочетание типа термопласта, размера и концентрации микросфер, а также технологических режимов аддитивной 3D–печати и экструзии. В результате получается легкий материал, который обладает комплексом заданных свойств и его с успехом можно использовать для изготовления корпусных деталей, элементов интерьера самолетов и автомобилей, защитных кожухов и даже изделий малой авиации и т.д.

Игорь Симонов-Емельянов, доктор технических наук, заведующий кафедрой химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов РТУ МИРЭА:
Мы фактически разработали технологию передового конструкционного материала. Он сочетает в себе: легкость пены, высокую технологичность, жесткость и прочность, достаточную для замены многих металлических деталей в нагруженных конструкциях и создания изделий с уникальными формами методом 3D–печати. Основная сложность заключается в том, чтобы равномерно распределить хрупкие полые микросферы в расплаве полимера и не раздавить их в процессе получения изделий. Нам удалось найти этот баланс. Теперь у промышленности есть готовое решение для снижения массы изделий без потери надежности и без существенной перестройки всего производства.

Разработка имеет прямое практическое значение для национальной экономики и технологического суверенитета и позволяет снизить зависимость от дорогостоящих импортных композитов, предлагая отечественную, более доступную альтернативу.

Naked-science.ru.
Фото пресс-службы РТУ МИРЭА