Специалисты технологического университета МИСИС на основе углеродного волокна разработали технологию производства филамента – нити, которую используют в 3D-принтерах для печати легких и прочных деталей, востребованных в аэрокосмической отрасли.
По словам директора Института новых материалов МИСИС, доктора физико-математических наук Сергея Калошкина, в современной авиапромышленности углеродное волокно ценится за высокую удельную прочность, жесткость и легкость. Кроме того, оно не подвержено коррозии.
– Вместо того, чтобы заливать филамент расплавленным полимером, мы пропустили его через емкость с раствором полимера в специальной жидкости, а затем через фильеру, которая удаляет излишки, – объяснил Сергей Калошкин. – В результате материал оказался равномерно покрыт полимером, а после испарения растворителя получилась плотная бездефектная нить.
При оптимальных условиях массовое содержание полимера в матрице достигало около 45%, а пористость уменьшалась до нескольких процентов. Нити демонстрировали прочность на разрыв, превосходящую композиты на эпоксидной основе.
– Результаты показали, что при большей концентрации раствора и увеличенном диаметре фильеры доля термопластичного полимера в филаменте повышается, но также повышается и пористость, – отметил участник исследования, аспирант Института новых материалов университета Алнис Веверис. – Для получения материала с достаточной плотностью необходимо соблюсти баланс между диаметром фильеры и концентрацией раствора.
Мона Платонова.
Фото пресс-службы НИТУ «МИСиС»
