Russische Wissenschaftler haben den Import eines Verbundstoffs für Flugzeuge ersetzt, recycelt

Russische Wissenschaftler haben den Import eines Verbundstoffs für Flugzeuge ersetzt, recycelt

14.09.2022 0 By admin

Russische Wissenschaftler haben eine Technologie zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs für den Flugzeugbau vorgeschlagen, der auf einer Polymermatrix und Kohlenstofffasern basiert und im Gegensatz zu bestehenden Verbundwerkstoffen leicht recycelt werden kann. Das teilte am Mittwoch der Pressedienst der Technischen Universität MISiS mit.

Russische Wissenschaftler haben den Import eines Verbundstoffs für Flugzeuge ersetzt, recycelt

Wissenschaftler der MISiS University haben ein neues Verbundmaterial auf der Basis von thermoplastischen Polymeren für die Überstruktur und Kohlefaser entwickelt, das seine Leistungseigenschaften unter dem Einfluss einer aggressiven Umgebung wie Kerosin effektiv beibehält und gleichzeitig leicht recycelbar ist. Die meisten heute existierenden Kohlefaser-Verbundwerkstoffe werden aus Epoxid und anderen unschmelzbaren, unlöslichen, nicht recycelbaren Materialien hergestellt “, heißt es in dem Bericht.

Wie an der Universität angemerkt, kann solches Material importierte Analoga ersetzen, einschließlich derer, die in der Flugzeugindustrie verwendet werden, um Elemente des Triebwerks und Flugzeugrumpfstrukturen herzustellen. Als Verstärkungsmaterial verwendeten die Forscher Kohlefaser aus russischer Produktion. Für die Herstellung der Matrix wurde anstelle des in solchen Fällen üblichen Epoxidharzes erstmals ein Pulver aus Polyethersulfon-Polymer verwendet.

Die Forscher wählten die besten Bedingungen für den Erhalt eines Verbundwerkstoffs aus und stellten fest, dass der optimale Gehalt an Kohlenstofffasern für Flugzeugverbundwerkstoffe auf Basis von Polyethersulfon 60-70 % der Gesamtmasse der Struktur beträgt. Durch die Verwendung von modifizierter Kohlefaser konnten eine stabile Struktur des resultierenden Verbundwerkstoffs erreicht und seine mechanischen Eigenschaften und seine Beständigkeit gegen hohe Temperaturen erheblich verbessert werden. Gleichzeitig, so die Autoren der Studie, ermöglicht die vorgeschlagene Technologie zur Herstellung von Verbundwerkstoffen auf der Basis von Polyethersulfon und Kohlenstofffasern, die Eigenschaften des Endmaterials in Abhängigkeit vom Füllgrad der Polymermatrix mit Fasern zu steuern.

Wenn man über die Möglichkeiten der Verwendung eines Materials spricht, muss man sich das spezifische Produkt ansehen, in dem es verwendet wird, da jedes seine eigenen Arbeitsbedingungen in der Struktur, Anforderungen an die Festigkeit und maximal zulässige Verformungen hat. Dementsprechend ändert sich das Verstärkungsschema und der Füllgrad (Fasergehalt) wird ebenfalls unterschiedlich sein. Aber wenn wir zum Beispiel über Materialien für den Flugzeugbau sprechen, liegt der optimale Gehalt an Kohlenstofffasern wahrscheinlicher im Bereich von 60-70% der Gesamtmasse der Struktur “, sagte Andrey Stepashkin, einer der Autoren der Arbeit, Senior Researcher am Center for Composite Materials am MISiS.