Углеродное волокно для топливных батарей самолётов разработали в СПбГУПТД - Информационный портал

Углеродное волокно для топливных батарей самолётов разработали в СПбГУПТД

© ПРЕСС-СЛУЖБА СПбГУПТД

© ПРЕСС-СЛУЖБА СПбГУПТД

5 Мая 2022

Углеродное волокно для топливных батарей самолётов разработали в СПбГУПТД

Ученые кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) разработали технологию создания углеродных волокон для изготовления газодиффузионных подложек — важнейших компонентов топливных батарей.

Такие батареи используются для выработки электроэнергии в авиационной и космической технике, подводных лодках, кораблях, электровозах, коммунальном хозяйстве и других областях. Представленная учеными технология дешевле, технологически проще и экологичнее, чем зарубежные аналоги.
Сегодня в водородной энергетике для создания двигателей применяются батареи топливных элементов, одним из компонентов которых являются газодиффузионные подложки. Это конструкции в виде легкого и прочного листового материала с высокой пористостью, хорошо пропускающего газы, с высокой электро- и теплопроводностью. В зарубежных аналогах газодиффузионных подложек используются углеродные волокна на основе полиакрилонитрила. Вопрос импортозамещения в этой области решил коллектив ученых под руководством профессора кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса СПбГУПТД Владимира Лысенко. Специалисты разработали новые углеродные волокна, которые обладают всеми необходимыми характеристиками на уровне мировых стандартов и даже превышают их.
— Сегодня в России углеродные волокна с высокой электро- и теплопроводностью в промышленных масштабах не производятся. За рубежом они изготавливаются из полиакрилонитрила при температурах порядка 2 500–¬
2 800 °С по чрезвычайно сложной технологии. Мы поняли, что ее необходимо упрощать за счет выбора перспективного материала. В результате информационного моделирования и многокритериальной оценки мы определили, что наиболее перспективными являются углеродные волокна на основе полиоксадиазола. В ходе многочисленных экспериментов мы изготовили волокна и газодиффузионные подложки на их основе. Испытания показали, что наша разработка не только удовлетворяет самым высоким техническим требованиям, но и превосходит лучшие зарубежные аналоги, — рассказывает автор технологии Владимир Лысенко.
К тому же ученые доказали, что для создания газодиффузионных подложек по их технологии можно использовать даже неутилизируемые отходы текстильных предприятий. Но основное преимущество в цене: разработка позволяет создавать углеродные волокна, которые стоят минимум на 30 % дешевле, чем зарубежные аналоги.
— Достоинства нашей технологии по сравнению с зарубежными состоят в том, что не надо изготавливать полимерные волокна из дорогого сверхчистого полиакрилнейтрила, проводить их предокисление и вытяжку на всех этапах производства, — отмечает Владимир Лысенко. — При этом температуру изготовления углеродных волокон мы снизили до 2 200 °С. Таким образом, из традиционно существующего производственного цикла исключаются несколько технологических этапов. Это снижает затраты на производство, и, как следствие, снижается себестоимость углеродных волокон и газодиффузионных подложек на их основе.
Юлия Гуцаленко
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВЕСТНИК ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ. 4 (182) АПРЕЛЬ 2022
Источник:  https://nstar-spb.ru
Короткая ссылка на новость: https://www.nstar-spb.ru/~YamCh


Газета «Санкт-Петербургский вестник высшей школы»

Санкт-Петербургский вестник высшей школы

музыкальный вестник


 

Информационное агентство  Северная Звезда

С 09.11.2021 18:40:00 по 30.05.2022 19:40:00 «Русский авангард: механика, конструкция, быт»
С 11.11.2021 11:00:00 по 01.06.2022 12:00:00 «Ф. М. Достоевский – узник Петропавловской крепости»
С 01.12.2021 19:10:00 по 10.12.2022 20:10:00 «Вне истеблишмента»
С 23.12.2021 11:50:00 по 22.06.2022 12:50:00 «Ленинградское детство. 1920–1980-е»
С 12.02.2022 09:00:00 по 26.05.2022 10:00:00 «Память материала»
С 23.02.2022 16:40:00 по 23.05.2022 17:40:00 "Путь воина"
С 03.03.2022 16:10:00 по 03.07.2022 17:10:00 «Непарадный Ленинград»