«Росатом» разработал инновационное углеволокно для космической отрасли

Российские ученые создали углеволокно нового поколения, аналогов которому в нашей стране на сегодняшний день не существует. Материал разработан специалистами Химико-технологического центра государственной корпорации «Росатом», он полностью подходит для применения в космической сфере.


Одна из главных особенностей разработки заключается в особой структуре из тонких волокон с низким удельным весом. При этом материал сохраняет теплопроводность с практически нулевым коэффициентом термического расширения.

Технологический процесс создания начинается с обработки пеков – волокон, которые производятся из остатков коксования каменного угля и отходов переработки нефти. После того как сырье пройдет специальную очистку и термомеханическую обработку – материал обретает уникальные свойства.

При нагревании под давлением изотопный пек образовывает жидкокристаллическую мезофазу, что придает волокнам теплопроводность и жесткость, которую можно сравнить по свойствам с монокристаллами графита.

На практике углеволокно можно применять для изготовления широкого спектра изделий, которые можно будет использовать в космосе. Например, такой материал подходит для сборки спутниковых систем, изготовления корпусов орбитальных станций и конструкций космических аппаратов.

На основе инновационного углеволокна можно производить системы теплоотвода и холодильные излучатели для космических станций, где длительное время находится экипаж во время дальних миссий. При этом размеры конструкций могут достигать 200 метров.

Материал, разработанный отечественными учеными, показал в исследованиях высокую стойкость к экстремальным температурам. Он способен выдержать многократные колебания температур между заданными значениями. Тесты проводились в лабораторных условиях, с использованием климатической камеры, благодаря которой можно было оценить изменение массы и характеристик прочности.

Полученное углеволокно может стать достойной заменой и альтернативой материалам из вискозы, поскольку речь идет о самых высоких показателях теплопроводности и жесткости. Руководитель проекта Артур Гареев подтвердил, что научная разработка направлена на то, чтобы создавать высокомодульные углеродные волокна с самыми лучшими эксплуатационными характеристиками.

Разработка откроет новые возможности для отечественной космической сферы. Как только материал поступит в производство, можно говорить о создании конкурентоспособных изделий космической направленности: элементов терморегулирования, силовых модулей космических аппаратов, структурной защиты.

Дальнейшие планы специалистов состоят в том, чтобы сделать материал доступным, масштабировать производство и развить области применения инновационного углеволокна для других отраслей промышленности.

Такие разработки способствуют укреплению технологического суверенитета Российской Федерации в области стратегического сырья и уникальных материалов. Появление собственных инновационных компонентов на внутреннем рынке отвечает принципам импортозамещения. Кроме того, разработка позволит открывать смежные производства, что, в конечном итоге, может положительно повлиять на развитие экономики страны.