Альтернатива импорту

Interfax-Russia.ru — Новосибирские ученые нашли замену импортным композитам для авиации. В Томске тем временем разработали отечественный конвертер озона для салонов самолетов.

© РИА Новости. Павел Лисицын

Сотрудники лаборатории синтеза функциональных материалов физического факультета Новосибирского государственного университета (ФФ НГУ) разработали новую технологию получения карбидокремниевого волокна, которая может стать основой для импортозамещающего производства композиционных материалов в России.

"Зарубежные методы производства требуют больших временных затрат и денежных вложений: стоимость итоговой продукции превышает несколько тысяч долларов за фунт. Помимо этого, иностранные волокна запрещены к экспорту в Россию, что затрудняет создание композитов на их основе. Наша же технология позволяет в короткие сроки и с меньшими затратами получить качественное карбидокремниевое волокно для космонавтики и авиации", — сообщил руководитель проекта, научный сотрудник отдела прикладной физики ФФ НГУ Евгений Галашов.

Как рассказали в пресс-службе университета, в основе метода лежит химическая реакция образования карбида кремния на поверхности непрерывной углеродной нити, ее  погружают в раствор-расплав кремния.

"Катушки углеродного волокна погружаются в вакуумный реактор, после чего углеволоконная нить протягивается через легкоплавкие эвтектические растворы-расплавы с высоким содержанием кремния при температуре 350-450 градусов Цельсия в инертной атмосфере. По окончании реакции катушки карбидокремниевого волокна с заданной толщиной и составом армирующего покрытия SiC/Si, сформированного без разрушения углеродной основы, извлекаются из реактора и могут использоваться как последующая стадия модификации на производстве коммерческого углеволокна", — пояснили в вузе.

Там же сообщили, что ученые НГУ уже изготовили опытный реактор и получили первые образцы карбидокремниевых волокон. Теперь авторы технологии работают над созданием вакуумного реактора промышленных масштабов. В университете полагают, что установку могут запустить уже в 2023 году, но для этого потребуется дополнительное финансирование в размере 10 млн рублей. Ввод реактора в эксплуатацию позволит начать коммерческие поставки отечественного карбидокремниевого волокна на рынок.

По данным университета, волокна карбида кремния используются для армирования жаропрочных титановых сплавов и керамических матриц, которые в свою очередь позволяют создавать композиционные материалы для аэрокосмической техники нового поколения.

Ранее ведущие инженеры отдела прикладной физики ФФ НГУ Евгений Галашов и Виталий Московских разработали собственную технологию по созданию промышленных производств совершенных кристаллов. Этот проект вошел в ТОП-100 инноваций на международном форуме Чжунгуаньцунь в Китае в 2021 году.

"В университете разработана универсальная технология производства широкого спектра совершенных кристаллов, а также спроектирована и изготовлена опытная установка для реализации технологии. Получаемые кристаллы могут применяться в детекторах, досмотровых таможенных терминалах грузов и автомобилей, системах антитеррор, в томографии сверхвысокого разрешения, магнитооптике", — сообщил директор Центра трансфера технологий и коммерциализации университета, старший преподаватель механико-математического факультета НГУ Александр Квашнин.

Как пояснили в вузе, инновационность технологии — в создании особой тепловой зоны в расплаве вблизи фронта кристаллизации. В это время происходит самоорганизация кристаллов в кристаллографических направлениях и образуются атомно-гладкие грани. Кристаллы растут в определенном направлении, что не дает образовываться дефектами и обеспечивает высокую чистоту получаемого кристаллического материала.

"На данный момент наш проект поддерживает стартап из Латвии Crystals Growing S.I.A. В рамках партнерства планируется передача технологии производства совершенных кристаллов на условиях лицензионного соглашения с последующим получением НГУ лицензионных платежей от коммерциализации технологии на международных рынках", — сказал Квашнин.

Тем временем, ученые Томского госуниверситета (ТГУ) разработали первый в РФ конвертер озона в кислород. Приборы планируется устанавливать в отечественный самолет МС-21.

"Согласно международным правилам, в салонах всех самолетов устанавливаются конвертеры озона: в малых самолетах — по два, в больших — от четырех до шести. Такие конвертеры в мире изготавливают только в США и Германии. Чтобы минимизировать зависимость от импорта, руководство страны поставило задачу создания собственных разработок в этой области. Ученые ТГУ с ней успешно справились", — сказал и.о. декана химического факультета ТГУ Алексей Князев.

Производство конвертеров уже началось на площадке Инжинирингового химико-технологического центра (ИХТЦ) ТГУ — инновационной компании, созданной при участии ТГУ.

"Изначально планировалось, что в обозримом будущем будет выпущено порядка 10-20 самолетов МС 21. Сейчас с учетом ситуации планируется значительно увеличить их производство, так как стране нужно около 100 новых отечественных авиалайнеров", — уточнил Князев.

Он отметил, что химики ТГУ готовы обеспечить корпорацию "Иркут" (разработчик МС-21) необходимым количеством изделий.