Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (КБГУ) совместно с другими российскими исследователями разработали экологически безопасные полимерные материалы, способные полноценно заменить металлы в медицине, авиации, автомобилестроении и других отраслях. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
Современная промышленность активно ищет способы уменьшения веса металлических конструкций без потери прочности. Существующие полимеры часто уступают металлам по термостойкости и механической прочности. Это ограничивает их применение.
Разработанные учеными КБГУ полимерные материалы могут работать в экстремальных температурных условиях от -100 до +300 °C. Они на 70% легче титана, на 50% легче алюминия и на 80% легче стали.
Наши материалы могут заменить металлы в различных отраслях, от медицины до авиастроения, существенно снижая вес изделий. К примеру, замена 15 тысяч металлических зажимов в самолете на полимерные аналоги экономит более 2 млн рублей затрат на топливо и снижает выбросы углекислого газа на 80 тонн в год.
Новый способ переработки основан на адаптации технологии порошкового литья (PIM) для полимеров. Это позволяет использовать высокомолекулярные полимерные порошки, которые сложно переработать традиционными методами. Ранее эта технология применялась только для металлов и керамики.
Данный подход отличается экологичностью, исключая образование отходов и сокращая время производства, а сами материалы пригодны для вторичной переработки. В ходе исследований использовались высокотемпературные полимерные порошки (полиэфиркетоны и полисульфоны, полиэфирэфиркетоны (PEEK) и полифениленсульфоны (PPSU), которые уже применяются в авиации и медицине.
Мы определили оптимальные условия спекания полимерных порошков, что позволило создавать изделия сложной геометрии. Это открывает новые возможности для производства деталей, которые невозможно получить такими традиционными методами, как литье под давлением или экструзия.
В ближайших планах ученых — вывод на рынок 10 медицинских марок полимеров. Разработанные материалы благодаря своей прочности подходят для многократной стерилизации и позволят создавать легкие инструменты, которые облегчат работу хирургов во время длительных операций. В России подобные материалы пока не производятся.
Ранее www1.ru сообщал, что петербургские ученые создали новый конструкционный материал.
Читать материалы по теме:
Уральские ученые разработали нанокерамику для дисплеев смартфонов и телевизоров
В России разработали замену титановым сплавам в авиации и нефтегазовой отрасли