В России разработан высокопрочный композит с особыми характеристиками

Его можно использовать в биомедицинских науках и машиностроении.

Специалисты НИТУ МИСИС совместно с коллегами провели модификацию композитов, изготовленных из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), и добились формирования «самоупроченной» структуры. Эта структура объединяет высокую прочность и пластичность, что делает её подходящей для применения в различных областях, включая разработку имплантов, экипировки и компонентов высокотехнологичного производства.

СВМПЭ примечателен тем, что может конкурировать с металлами по прочности, но при этом обладает гибкостью и небольшой массой. Однако работа с данным материалом требует специфических методов прессования, а не переплавки. Часто такие структуры включают два типа элементов: волокна и связывающую матрицу. Их взаимодействие может стать слабым местом при работе с полиэтиленом. Авторы новой разработки подчеркивают, что в их случае и волокна, и матрица изготовлены из одного материала, что устраняет эту проблему.

Для достижения нужного сочетания исследователи изготовили образцы в разных условиях, после чего провели ряд механических испытаний на изгиб, растяжение и прочность. Также была изучена микроструктура созданных композитов.

В результате удалось достичь наилучшего сочетания условий. Оптимальными оказались температура в диапазоне от 165 до 170 градусов Цельсия и давление от 25 до 50 МПа. При сплавлении компонентов в таких условиях достигается лучшее сочетание упругости, вязкости и прочности. Изучение микроструктурных особенностей позволило выявить причины этих свойств.