Специалисты одного из предприятий Химико-технологического кластера (входит в Научный дивизион госкорпорации «Росатом») создали уникальное отечественное углеволокно специально для нужд космической промышленности. Инновационный материал состоит их тонких нитей с низким удельным весом. Он может похвастаться высокой теплопроводностью и практически нулевым коэффициентом термического расширения, говорится на официальном сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Свойства материала позволяют изготавливать принципиально новые крупногабаритные изделия космического назначения — орбитальные структуры длиной до 200 метров, выполненные из полимерных композитных компонентов. Основой разработки стало термостойкое волокно на базе изотропных и мезофазных пеков, полученных из продуктов нефтепереработки и коксования каменных углей. Материал обладает повышенной жесткостью, сохраняет первоначальную геометрию даже при значительных механических нагрузках и резких изменениях температуры.
Волокна непосредственно из пеков изготовить невозможно, необходима предварительная обработка сырья. Пек проходит очистку от летучих компонентов и частиц сажи, а также термообработку в инертной среде. В итоге получается изотропный пек, пригодный для формовки волокон и последующей термомеханической модификации. Изготовленные таким образом волокна выступают достойной заменой традиционным волокнам из вискозы.
При проведении дополнительной глубокой очистки и специальной обработке изотропный пек при повышенных температуре и давлении образует жидкокристаллическую структуру — мезофазу. Мезофазные пеки служат основой для получения высококлассных мезофазных углеродных волокон. Эти волокна обладают аналогичной стойкостью, что и изотропные, но значительно превосходят их по жесткости (модуль упругости) и теплопроводности, приближаясь по характеристикам к монокристаллу графита.
Ожидается, что уникальные характеристики материала найдут применение при разработке различных видов космической техники: рефлекторов крупных спутниковых систем, элементов корпусов и холодильников-излучателей космических станций длительного пребывания и дальних миссий, крупногабаритных орбитальных сооружений, а также эффективных систем отвода тепла на основе углерод-углеродных композитов с высоким показателем теплопроводности.
Ранее в России создали прочный и дешевый бетон с функцией самоочистки. Подробнее о нем рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.
