Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка металлоподобных полимерных композитов конструкционного назначения на основе наноструктурных углеродных наполнителей

Номер контракта: 14.578.21.0084

Руководитель: Левина Вера Васильевна

Должность руководителя:

Докладчик: Бурмистров Игорь Николаевич, Ведущий эксперт НОЦ энергоэффективности НИТУ “МИСиС”, доцент каф.ФНСиВТМ.

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Организация докладчика: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
композит, металлоподобные композиты, наноматериалы, полимеры, унт, графен

Цель проекта:
1. Разработка и исследование металлоподобных полимерных композиционных материалов (МПКМ) с улучшенными свойствами (электрическими, механическими, тепловыми) на основе многостенных углеродных нанотрубок и графенов. 2. Создание научно-технических основ технологии производства высококачественных металлоподобных полимерных композиционных материалов и изделий на их основе для применения в высокотехнологичных приложениях с использованием суперконцентратов углеродных материаловю

Основные планируемые результаты проекта:
В результате выполнения ПНИЭР будут получены новые фундаментальные и экспериментальные данные о процессах формирования структуры металлоподобных полимерных композитных материалов. Будут исследованы механизмы направленного изменения свойств таких материалов для получения нового класса композитов для применения в различных прикладных приложениях. В ходе выполнения работ будут получены результаты, соответствующие общему высокому уровню развития данной области материаловедения в мире. Методы и подходы, разрабатываемые в рамках проекта, будет иметь как фундаментальное значение (понимание общих механизмов направленного формирования полимерных композитных материалов с заданными свойствами), так и непосредственное прикладное значение (для разработки конкретных технологических подходов к созданию металлоподобных полимерных композитных материалов с повышенной электро- и теплопроводностью, регулируемым электромагнитным откликом, улучшенными прочностными свойствами и т.п.).

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Разрабатываемая технология создания полимерных металлоподобных композиционных материалов с комплексом регулируемых улучшенных эксплуатационных свойств предназначена для использования в приложениях, требующих использования высокоточных изделий из материалов, обладающих повышенной механической прочностью. Разрабатываемые материалы и методы их получения предназначены для использования при производстве и проектировании образцов продукции авиационно-космического комплекса, возобновляемой энергетики, предприятий-производителей медицинской и военной техники. Результаты проекта в дальнейшем могут быть использованы для проведения опытно-конструкторских/опытно-технологических работ, направленных на создание высокоэффективных технологий получения полимерных композиционных материалов для широкого применения в высокотехнологических областях промышленности.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Возможными потребителями ожидаемых результатов ПНИЭР могут являться частные и государственные компании, как крупные, так и малые, областью деятельности которых является высокотехнологическое производство в различных отраслях – производстве элементов техникидля возобновляемой энергетики, аэрокосмической, медицинской, электронной, ВПК, автомобильной и т.п. К числу заинтересованных потребителей относятся: объединенная авиастроительная компании (и входящие в нее отдельные предприятиях и холдинги, например, НАПО им. Чкалова, Гражданские самолеты Сухого» и др.), ГКНПЦ им. Хруничева, ОАО «Российская электроника», различные радиозаводы (Барнаульский, Егоршинский и др.), ОАО «Ангстрем», ГК «Ростехнологии» и другие компании, использующие в своей деятельности полимерные и композиционные материалы. Разработка и использование технологий получения высококачественных композиционных материалов (суперконцентратов и полимеров на основе углеродных наноматериалов) нового класса позволит расширить ассортимент коммерческой продукции
высокотехнологических предприятий, снизить импортозависимость, расширить области применения полимеров.

Текущие результаты проекта:
Проведены комплексные исследования физико-химических и структурных характеристик синтезированных углеродных наночастиц, которые показали возможность получения с использованием разработанных материалов гомогенных систем на основе органических растворителей и полимеров.
С использованием современных аналитических методов проведены экспериментальные исследования свойств полученных суспензий и смесей углеродных наночастиц и установлены их зависимости от свойств выбранных углеродных наночастиц, растворителей и условий приготовления.
В результате исследования влияния свойств поверхности углеродных наночастиц на свойства разрабатываемых МПКМ установлено, что углеродные наночастицы с большим значением площади удельной поверхности и более регулярной структурой при меньшем диаметре, существенно эффективнее для повышения электропроводности термопластичных композиций.