Новые материалы обладают отличной обрабатываемостью, стойкостью к коррозии, а также высокой тепло- и электропроводностью. Рассматриваем, кто и каким образом их разработал.
Специалисты Университета МИСИС представили новый подход к производству композитных материалов на основе полимеров. Эти разработки имеют высокий потенциал для применения в различных сферах, включая производство микросхем, медицинскую технику, авиастроение и автомобилестроение.
Обычные полимерные материалы отличаются крайне низкой способностью проводить электричество и тепло, что значительно ограничивает их применение в технической сфере. Для улучшения электрических свойств таких материалов традиционно добавляют специальные компоненты, такие как металлические частицы или углеродные наполнители. Однако для достижения приемлемого уровня проводимости необходимо внедрить не менее 30% массы этих компонентов, что усложняет процесс производства.
Российские ученые предложили новый метод создания композитов на основе полисульфоновых матричных структур. Этот подход позволяет достичь оптимального баланса прочности материала с высокими тепловыми и электрическими характеристиками.
Композитный материал был создан с использованием технологии растворного смешивания. Благодаря тому, что раствор полимера имеет значительно меньшую вязкость по сравнению с расплавленной формой, это позволяет эффективно вводить различные типы наполнителей и обеспечивать их равномерное распределение. Затем, после удаления растворителя и прессования при нагреве, были получены образцы для тестирования. Среди использованных углеродных наполнителей особенно выделился природный графит, который обеспечил наивысшие значения электропроводности, в то время как искусственный графит положительно влиял на улучшение механических свойств и общей функциональности материала.
«Ключевым результатом стало создание анизотропного композиционного материала: расположение графитовых частиц в плоскости, перпендикулярной направлению прессования, обеспечило хороший контакт между ними и способствовало повышению тепло- и электропроводности, что определило возможность использования синтезированных материалов для биполярных пластин», — подводит итог младший научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ МИСИС Хуссам Мохаммад.
Фото: hi-tech.mail.ru