<div><img src="//mc.yandex.ru/watch/24962684" style="position:absolute; left:-9999px;" alt="" /></div>

Журнал JEC Composites: Графеновые нанотрубки для улучшения свойств композитных материалов

Графеновые нанотрубки дают инженерам возможность производить принципиально новые, высокотехнологичные и конкурентоспособные продукты.

iaa_4982 (1).jpg

Эксперты, собравшиеся на Съезде представителей индустрии Nanoaugmented materials 2019 года (NAUM’19), сошлись во мнении о том, что графеновые нанотрубки, или одностенные углеродные нанотрубки, на данный момент являются наиболее эффективной высокотехнологичной антистатической добавкой.

Фарис Устамуич, старший инженер Airbus Defence and Space, отметил:

«Практика показывает, что нанотрубки TUBALL компании OCSiAl оказывают гораздо более выраженный эффект на проводимость и отличаются чрезвычайно гомогенной дисперсией по сравнению с обычным техническим углеродом, для которого характерен ряд недостатков, например, наличие слепых зон».

На преимущества углеродных нанотрубок обратила внимание и Мелина Ремерс из отдела проектирования материалов компании Lufthansa Technik Intercoat: «В своих ремонтных работах мы используем одностенные углеродные нанотрубки. Их проводящие свойства позволяют нам дать вторую жизнь конструктивным элементам самолетов в тех случаях, когда использование эпоксидных смол недопустимо ввиду их изоляционных свойств. Покрытие из нанотрубок не оказывает отрицательного влияния на показатели скорости износа, термостойкости или прочности сцепления, что важно для нас и наших клиентов».

Как подчеркнули эксперты, ряд преимуществ графеновых нанотрубок обусловлен требованиями к концентрации: она может быть крайне низкой, в десятки или даже сотни раз ниже, чем у их ближайших аналогов.

Михаил Неданов, проектный инженер SchäferRolls, поделился некоторым последними достижениями компании, которые уже нашли воплощение в конкретных коммерческих продуктах: «Вместо более чем 12% мас. многостенных углеродных нанотрубок в эпоксидных промышленных роликах мы смогли обойтись всего лишь 0,15% мас. нанотрубок TUBALL. Это дало нам прирост в эффективности, гибкость в выборе цвета конечного продукта и повышение экологичности производственного процесса».

Следующим шагом в развитии технологий, вероятно, станет использование графеновых нанотрубок для улучшения механических свойств материалов. Инженеры группы компаний Lehvoss видят большой потенциал в использовании графеновых нанотрубок для уменьшения массы и общего усовершенствования автомобильного кузова. Марко Бюрз, руководитель отдела разработки продукции Lehvoss, рассказал: «Мы наращиваем объем производства полиамида PA-6, получаемого методом локальной полимеризации с добавлением одностенных нанотрубок, разрабатывая различные мастербатчи для аэрокосмической и автомобильной промышленности».

Специалисты компании Techplast, европейского производителя инновационных цилиндров для дыхательных аппаратов, промышленного газового оборудования и пейнтбола, рассказали о том, что модифицирование композитного материала графеновыми нанотрубками позволило им уменьшить массу своих цилиндров на 75% по сравнению с обычными цилиндрами. Это позволило компании выпустить продукт нового поколения — самые легкие цилиндры в мире. Уменьшенная масса позволила расширить сферу применения цилиндров и эффективно использовать их для хранения КПГ и водорода. 

Современные материалы должны быть не только более прочными, но и более «умными». Роб Томпсон, директор по материалам компании Arrival, поясняет: «Нельзя не отметить роль одностенных углеродных нанотрубок в разработках, направленных на повышение устойчивости материалов в условиях автокатастроф или на создание покрытий с сенсорными свойствами. Нам бы хотелось придать материалам необходимые свойства без использования аддитивов. И в этом нам могут помочь одностенные нанотрубки».

Успехами своей компании в освоении нанотехнологий поделился и руководитель подразделения Fraunhofer IPA Ивица Коларич. «Мы производим алюминий, армированный нанотрубками, для премиального сегмента OEM-продуктов», — сообщил он.

Более того, благодаря одностенным углеродным нанотрубкам специалисты института Fraunhofer сумели превратить более 16 квадратных метров поверхности автомобиля в сенсорную панель, наделив его сетевыми возможностями и позволив его владельцу по желанию менять цвет автомобиля.
 
Представители японских компаний Nagase ChemteX и Dynic Corporation рассказали о результатах разработки прозрачных проводящих пленок с использованием нанотрубок TUBALL. Синго Синохара из Nagase ChemteX, в частности, подчеркнул: «Мы изучили большинство разновидностей электропроводящих добавок, включая графит и многостенные углеродные нанотрубки, но остановили свой выбор на одностенных углеродных нанотрубках. Это наиболее подходящее решение».

Рё Асано, ведущий специалист по разработке продукции компании Dynic, добавил: «Мы убеждены, что эти нанотрубки могут с успехом заменить дорогостоящий оксид индия и олова в сенсорных панелях и фотоэлементах».  

Графеновые нанотрубки находят применение во многих узкопрофильных областях, число которых постоянно растет. В частности, они используются для сокращения эффективной площади отражения (ЭПО) ветрогенераторов — например, компания Trelleborg Applied Technologies применяет их для предотвращения помех в радиолокационных системах посадки самолетов. В то же время, практика использования графеновых нанотрубок распространяется в сфере массового производства, в том числе при изготовлении облицовочных покрытий резервуаров, порошковых покрытий, проводящих грунтовок, эластичного пенополиуретана, быстротвердеющего литого полиуретана для печати, а также при выполнении флексографической печати. В будущем году этот список пополнится новыми сферами применения.

Источник: JEC Composites