Россия готова создать собственные композиты для авиации
Создать импортозамещенные карбидокремниевые волокна для композитов для авиации готовы ученые России
Специалисты Лаборатории синтеза функциональных материалов Физического факультета Новосибирского государственного университета разработали более простую и дешевую в производстве технологию получения карбидокремниевого волокна, которое необходимо для создания композиционных материалов на основе жаропрочных титановых сплавов и керамических матриц, армированных волокнами карбида кремния. Эти материалы востребованы в авиации и космонавтике, но до сих пор в России не создавались.
«На сегодняшний день большая номенклатура армирующих волокон активно разрабатывается и производится в промышленном масштабе рядом зарубежных фирм: американских Specialty Materials Inc. и FMW Composite Systems Inc., а также британской TISICS Ltd. Тем не менее, зарубежные методы производства требуют больших временных затрат и денежных вложений: стоимость итоговой продукции превышает несколько тысяч долларов за фунт. Помимо этого иностранные волокна запрещены к экспорту в Россию, что затрудняет создание композитов на их основе. Наша технология позволяет в короткие сроки и с меньшими затратами получить качественное карбидокремниевого волокно для космонавтики и авиации», — заявил руководитель проекта, научный сотрудник Отдела прикладной физики ФФ НГУ Евгений Галашов.
Как предлагают делать карбидокремниевое волокно в России
В основу процесса положена химическая реакция образования карбида кремния на поверхности непрерывной углеродной нити, погруженной в раствор-расплав кремния. Для этого катушки углеродного волокна погружаются в вакуумный реактор, после чего углеволоконная нить протягивается через легкоплавкие эвтектические растворы-расплавы с высоким содержанием кремния при температуре 350-450 °С в инертной атмосфере. В конце реакции получаются катушки карбидокремниевого волокна с заданной толщиной и составом армирующего покрытия SiC/Si, сформированного без разрушения углеродной основы. Уже они становятся основой для последующей стадии модификации на производстве коммерческого углеволокна.