Войти

Оригинальная технология повышения электропроводности композитов

8210
0
0
Игорь Бурмистров
Игорь Бурмистров.
Источник изображения: rusnanonet.ru

Команда ученых НИТУ "МИСиС" совместно с Тамбовским государственным техническим университетом, Томским политехом и университетом Нигерии представила новый композиционный материал с уникальной объемной внутренней структурой на основе модифицированных углеродных нанотрубок. Разработанный электропроводный композит может быть применим для создания полимерных обогревательных элементов, саморегулирующихся греющих кабелей, электродов катодной защиты.

Электропроводящие полимеры сочетают в себе проводниковые свойства металлов, а также низкий удельный вес, высокие механические свойства и коррозионную стойкость полимерных материалов, что открывает новые возможности для конструирования электродов систем катодной защиты трубопроводов и емкостного оборудования, кабельных оболочек для защиты от элекромагнитных потерь и коронного разряда.

Высокая электропроводность обычно связана с большой степенью наполнения полимеров функциональными электропроводными добавками, тогда как сохранение хороших механических свойств возможно только при их низкой концентрации.

Решая этот парадокс, многие исследователи во всем мире стремятся снизить содержание электропроводящих наполнителей. Одним из эффективных путей решения этой задачи является структурирование наполнителя в объеме связующего, создание упорядоченных проводящих (перколяционных) сеток частиц наполнителя. В подавляющем большинстве случаев такое структурирование сопряжено со значительным усложнением и удорожанием технологии.

Международный коллектив ученых решил задачу по созданию локализованных структур наполнителя и снижению перколяционного порога с помощью традиционных технологий прямого прессования полимеров, что позволило обеспечить высокую электропроводность полимерного материала при минимальном содержании наполнителя и недорогой технологии получения изделий.

"Мы показали возможность создания композитов, содержащих многослойные углеродные нанотрубоки (МУНТ), которые формируют каркасные микронные структуры в объеме матрицы полиметиленметакрилата (ПММА), - рассказал научный сотрудник кафедры ФНиВТМ НИТУ "МИСиС" Игорь Бурмистров. - Формируемая стабильная перколяционная сетка обеспечивает высокую электропроводность полученного материала при минимальной концентрации наполнителя".

Модификация материала йодом обеспечивает дополнительное повышение электропроводности и защиту от биологических факторов деструкции при эксплуатации элементов катодной защиты в естественном грунте.

"При легировании йодом электропроводность этих композитов увеличивается на сотни процентов, - поясняет Игорь Бурмистров, - что связано со снижением потенциальных барьеров переноса заряда между отдельными нанотрубками в объеме композита".

Области применения созданных электропроводных композитов разнообразны, но главное - это создание функциональных материалов с заданными показателями электропроводности и диэлектрической проницаемости, улучшенной антикоррозионной и антибактериальной устойчивостью. Они позволят создавать новые перспективные полимерные электродные элементы для защиты металлических элементов различных строительных конструкций, нефте- и газопроводов, механизмов, работающих в морской воде.

Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Composites Science and Technology.

Права на данный материал принадлежат RusNanoNet.ru
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 01.06 10:49
  • 9039
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 01.06 09:37
  • 2
Комитет Сената рекомендовал утвердить кандидатуру Айзекмана на пост главы NASA
  • 01.06 09:31
  • 12
Зачем и без того мощной авиационной ракете «ядерная» модернизация?
  • 01.06 09:30
  • 103
Будущее за тяжелыми "противоснарядными" БМП весом в 55 тонн
  • 01.06 08:43
  • 312
Космонавтика Илона Маска
  • 01.06 06:49
  • 0
О "Черноморском флоте сегодня"
  • 01.06 05:37
  • 7
SCMP: Эксперты предполагают, что секретный китайский истребитель J-36 не предназначен для ведения воздушного боя
  • 01.06 05:34
  • 2
Грозит ли нам восстание машин?
  • 01.06 05:22
  • 1486
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 01.06 05:13
  • 315
Главком ВМФ России: проработан вопрос о создании нового авианосца
  • 01.06 04:15
  • 0
По поводу качественного и численного состава ЧФ
  • 01.06 00:59
  • 1
Ответ на "Ковальчук: москитный флот для РФ имел бы преимущества перед большими кораблями"
  • 31.05 20:29
  • 1
У России есть стратегический резерв для отражения атак украинских БПЛА
  • 31.05 20:07
  • 1
Запущенная с "Иноходца" ракета Х-БПЛА (ТКБ-1030) сожгла бронемашину ВСУ
  • 31.05 20:01
  • 1
На Западе у российского ударного «Охотника» обнаружили «неожиданную проблему»