Специалисты АО «НИИграфит» (входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом» – АО «Наука и инновации») запустили производственную линию по изготовлению термопластичных лент (препрегов, композиционных материалов-полуфабрикатов). Эти ленты широко востребованы в нефтегазовой отрасли (для защиты изоляции магистральных газовых и нефтепроводов), в строительстве (для защиты металлоконструкций), в авиастроении и в других отраслях промышленности.
Линия полностью собрана из отечественных комплектующих. Для изготовления продукции использованы углеродные волокна производства компании UMATEX (входит в контур Госкорпорации «Росатом»). Для запуска производства специалисты института разработали универсальный способ нанесения термопластов на армирующие волокнистые наполнители. Таким образом высокие научные компетенции российских атомщиков помогают решать задачи импортозамещения новых материалов в критически важных отраслях и производствах.
Новый способ нанесения полимера на различные армирующие наполнители позволяет получать препреги с высоким уровнем физико-механических свойств. Среди ключевых преимуществ перед традиционными материалами, используемыми в настоящее время в промышленности – повышенная трещиностойкость и устойчивость к высоким температурам. По сравнению с классическими термореактивными препрегами термопластичные ленты не обязательно хранить при отрицательных температурах. Благодаря улучшенным свойствам изделий, их ресурс эксплуатации может быть увеличен как минимум в полтора раза.
«Преимущества термопластичных композиционных материалов перед металлами и традиционными композитами способствовали всплеску развития технологий изготовления этого типа материалов. Несмотря на большое число патентов, в России серийное производство термопластичных лент, пригодных для изготовления ответственных конструкций и соответствующих изделий, не может удовлетворить потенциальные потребности промышленности. Особенно это касается материалов со стеклянными и базальтовыми наполнителями. Разработанный нами уникальный способ получения термопластичных лент является одной из ключевых задач современной технологии композитов, которая позволит значительно расширить возможности при проектировании высокоответственных изделий и области их применения, начиная от производства водородных баллонов и заканчивая крыльями самолета», – прокомментировал заместитель директора по науке и инновациям «НИИграфит» Артур Гареев.
Сейчас, на начальном этапе, мощность производственной линии составляет одну тонну термопластичных лент в год. В планах – уже к 2024 году выйти на производство 100 тонн нового материала в год.
Работы ведутся в рамках группы проектов по разработке и созданию опытного оборудования и технологии для изготовления ответственных изделий из композиционных материалов на основе армированных термопластичных лент методом послойной намотки с наплавлением, включенного в Единый отраслевой тематический план Госкорпорации «Росатом» (ЕОТП).
Для справки:
Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита (АО «НИИграфит») – ведущий институт атомной отрасли в области всестороннего изучения и разработки специальных видов углеродных материалов и изделий из них, внедрения их в серийное производство, координации научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по профилю и тематике института.
Большинство научных исследований и разработок дивизиона выполняются в рамках ЕОТП. Это общий свод НИОКР, ориентированный на разработку приоритетных направлений научно-технологического развития Росатома. Главные направления ЕОТП: проектное направление «Прорыв», развитие современной ядерной энергетики на базе технологий водо-водяных энергетических реакторов, атомные станции малой мощности, переработка отработавшего ядерного топлива и мультирециклирование ядерных материалов, водородная энергетика, материалы и технологии, ядерная медицина, сверхпроводимость, лазерные, термоядерные и плазменные технологии.
