Учёные Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ создали новый композиционный материал, по прочности превосходящий многие алюминиевые сплавы. Благодаря своим свойствам, этот материал может найти применение в таких областях, как машиностроение, авиастроение и ракетно-космическая промышленность. Результаты исследования были опубликованы в журнале International Journal of Adhesion and Adhesives.
Разработали новый материал на основе волокнисто-металлических ламинатов. Это популярный класс композитов, состоящий из слоёв стекло- или углепластика и металла, например, алюминия.
Специалисты отмечают, что такое сочетание придаёт материалу уникальный набор свойств. Новый материал имеет более низкую плотность, чем алюминий, более высокую ударную прочность, чем традиционные композиты, и большую усталостную прочность, чем алюминиевые сплавы. Новый композиционный материал - из класса волокнисто-металлических ламинатов, имеющий высокую прочность.
Решающим условием в работе стало обеспечение высокой прочности соединений (адгезии) между слоями материала. Благодаря этому, при ударе или росте трещины большое количество энергии рассеивается на границе между полимером и металлом, что приводит к повышению свойств композита.
«Мы улучшили сцепление поверхностей разных слоев материала за счет использования недорогого и удобного в работе наноматериала – фуллереновой сажи», – объясняет заведующий лабораторией «Полимерные композиционные материалы НЦМУ СПбПУ Илья Кобыхно.
По его словам, полученный материал превосходит по прочности многие алюминиевые сплавы и обладает более высокой ударной прочностью по сравнению с обычными композитами. Такой материал может использоваться во многих конструкциях в транспортном и общем машиностроении.
Кобыхно подчеркнул, что наночастицы фуллереновой сажи — это доступный наноматериал, который получают при сжигании графита в инертном газе. Кроме того, он является побочным продуктом производства фуллеренов, поэтому разработку легко масштабировать для внедрения в промышленность.
Также специалист отметил важность подобных исследований для улучшения свойств волокнисто-металлических ламинатов и разработки новых методов соединения композитных и металлических деталей в авиастроении и ракетно-космической промышленности.
Источник: РИА Новости