Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии производства новых полимерных композиционных материалов с заранее заданными и перестраиваемыми электромагнитными свойствами с использованием графеновых наноструктур и многослойных углеродных нанотрубок

Номер контракта: 14.577.21.0186

Руководитель: Максименко Сергей Афанасьевич

Должность руководителя: директор института

Докладчик: Кужир Полина Павловна, зав.лабораторией

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
эпоксидная смола фенолоформальдегидная смола полистерол графеновые нанопластинки многослойные углеродные нанотрубки электромагнитная экранировка свч

Цель проекта:
Проведение комплексных научных исследований и создание технологии производства полимерных композиционных материалов на основе графеновых нанопластинок (ГНП) и многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ), обладающих заданными электромагнитными свойствами. В ходе выполнения ПНИЭР должны быть созданы уникальные технологии производства: - композиционного материала на основе эпоксидной смолы и наноразмерных частиц углерода; - композиционного материала на основе полистирола и наноразмерных частиц углерода; - композиционного материала на основе фенолоформальдегидной смолы и наноразмерных частиц углерода.

Основные планируемые результаты проекта:
Технологии производства полимерных композиционных материалов на основе графеновых нанопластинок и углеродных нанотрубок, в том числе.
1. Технология производства композиционного материала на основе эпоксидной смолы и наноразмерных частиц углерода.
2. Технология производства композиционного материала на основе полистирола и наноразмерных частиц углерода.
3. Технология производства композиционного материала на основе фенолоформальдегидной смолы и наноразмерных частиц углерода.
Уникальный способ введения наночастиц на основе углерода в полимерную матрицу, обеспечивающий равномерное распределение высокодисперсных частиц в полимере.
Экспериментальные образцы полимерных композиционных материалов для ЭМ применений с уникальным сочетанием ЭМ характеристик, механических свойств, термостабильности:
- композиционного материала на основе эпоксидной смолы и наноразмерных частиц углерода;
- композиционного материала на основе полистирола и наноразмерных частиц углерода;
- композиционного материала на основе фенолоформальдегидной смолы и наноразмерных частиц углерода.
Конструкторская документация (КД) на рельеф или рисунок поверхности, обеспечивающий заранее заданные (высокое поглощение ЭМ излучения) уникальные ЭМ свойства экранирующих элементов ЭМ устройств из полимерных композиционных материалов сложной геометрии.
Экспериментальные образцы экранирующих элементов ЭМ устройств из полимерных композиционных материалов.
Проект технического задания (ТЗ) на проведение ОТР по созданию опытно-промышленного производства полимерных композиционных материалов на основе графеновых нанопластинок и углеродных нанотрубок, включающий в том числе технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики.
Рекомендации по реализации разработанной технологии производства в реальных секторах экономики.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Разрабатываемый композиционный материал на основе эпоксидной смолы и наноразмерных частиц углерода предназначен для производства покрытий, работающих на радиоотражение (радиопоглощение) в области частот 26-37 ГГц, а также для производства изделий технического назначения.
Разрабатываемый материал на основе полистирола и наноразмерных частиц углерода предназначен для производства изделий технического назначения, работающих на радиоотражение (радиопоглощение) в области частот 26-37 ГГц, а также для производства изделий технического назначения.
Разрабатываемый материал на основе фенолоформальдегидной смолы и наноразмерных частиц углерода предназначен для производства покрытий, работающих на радиоотражение (радиопоглощение) в области частот 26-37 ГГц, а также для производства изделий технического назначения.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Новые материалы для ЭМ применений с уникальным сочетанием ЭМ характеристик, механических свойств, термостабильности:
- композиционный материал на основе эпоксидной смолы и наноразмерных частиц углерода;
- композиционный материал на основе полистирола и наноразмерных частиц углерода;
- композиционный материал на основе фенолоформальдегидной смолы и наноразмерных частиц углерода.
Некоторые из вновь создаваемых композиционных материалов должны обеспечивать перестраиваемые ЭМ характеристики в условиях (i) различных углов падения ЭМ волны, (ii) электростатического допирования, (iii) с изменением температуры и др.
Некоторые из создаваемых экспериментальных образцов экранирующих элементов ЭМ устройств из полимерных композиционных материалов будут иметь рельеф или рисунка поверхности, обеспечивающий заранее известные уникальные ЭМ свойства (большое поглощение или, напротив, ботльшое отражение ЭМ сигнала в СВЧ диапазоне.

В зависимости от диапазона заданных диэлектрических/ЭМ параметров создаваемое высокотехнологичное производство полимерных композитных материалов на основе наноструктур углерода и графена, которым присущ комплекс улучшенных или качественно новых физических свойств, будет направлено на
• Создание покрытий, работающих на радиоотражение (радиопоглощение) в области частот 26-37 ГГц
• Создание материалов для полимерных электродов светоизлучающих устройств, солнечных батарей, активного слоя электролюминесцентных дисплеев,
• Создание материалов для контроля электростатического разряда
• Создание антистатических покрытий.

Текущие результаты проекта:
Исследование различных способов введения наноразмерных частиц в полимерную матрицу.
Определение оптимальных параметров ввода компонентов для получения отвержденного эпоксидного материала, наполненного наноразмерными частицами.
Создание экспериментальных образцов материалов на основе эпоксидной смолы.
Разработка программы и методики испытаний механических свойств (ударная вязкость по Шарпи, прочность при изгибе), тепловых характеристик (температура потери 5% массы), диэлектрических характеристик в низкочастотной области спектра (20Гц – 1 МГц), радиопоглощающих (радиоотражающих) свойств в СВЧ диапазоне 26-37 ГГц.
Экспериментальные исследования термической стабильности, полученных экспериментальных образцов материалов на основе эпоксидной смолы.
Экспериментальные исследования, заключающиеся в механических испытаниях (испытания на статический изгиб, испытания на ударную вязкость по Шарпи) полученных экспериментальных образцов материалов на основе эпоксидной смолы.
Экспериментальные исследования в микроволновом частотном диапазоне (26-37 ГГц) и в низкочастотной области (20Гц – 1 МГц) полученных экспериментальных образцов материалов на основе эпоксидной смолы.
Определение оптимального содержания наноразмерного материала на основе анализа результатов экспериментальных исследований экспериментальных образцов материалов на основе эпоксидной смолы.
Разработка способа введения наночастиц на основе углерода в эпоксидную смолу, обеспечивающего равномерное распределение высокодисперсных частиц в полимере.
Создание Лабораторного технологического регламента получения композиционного материала оптимального состава на основе эпоксидной смолы и наноразмерных частиц углерода;