Как рассказали в пресс-службе вуза, новый подход значительно упростит и удешевит получение волокон карбида кремния. Они используются для армирования жаропрочных титановых сплавов и керамических матриц, которые позволяют создавать композиционные материалы с уникальными свойствами. Высокие прочностные характеристики при относительно малой плотности дают возможность применять эти материалы при конструировании аэрокосмической техники нового поколения.
Однако, по словам научного сотрудника отдела прикладной физики физического факультета НГУ Евгения Галашова, основная номенклатура армирующих волокон в промышленном масштабе производится на Западе. В частности, в США и Великобритании.
- Зарубежные методы производства требуют больших временных затрат и денежных вложений: стоимость итоговой продукции превышает несколько тысяч долларов за фунт, - отмечает ученый. - Помимо этого иностранные волокна запрещены к экспорту в Россию, что затрудняет создание композитов на их основе. Наша технология позволяет в короткие сроки и с меньшими затратами получить качественное карбидокремниевое волокно для космонавтики и авиации.
В основе метода, разработанного специалистами НГУ, лежит химическая реакция образования карбида кремния на поверхности непрерывной углеродной нити, которая погружается в раствор-расплав кремния. Проходя через вакуумный реактор, катушки углеродного волокна протягиваются через легкоплавкие эвтектические растворы-расплавы с высоким содержанием кремния при температуре от 350 до 450 градусов по Цельсию в инертной атмосфере. На финальной стадии карбидокремниевое волокно с заданной толщиной и составом армирующего покрытия извлекаются из реактора и могут использоваться при модификации коммерческого углеволокна.
Команда новосибирского университета уже изготовила опытный реактор и получила образцы карбидокремниевых волокон. Сейчас авторы технологии работают над созданием вакуумного реактора промышленных масштабов. Установка может быть запущена уже в 2023 году, однако проект требует софинансирования в размере 10 миллионов рублей. В итоге же ученые планируют начать коммерческие поставки отечественного карбидокремниевого волокна на рынок.