Технология Пермского Политеха поможет сделать самолеты, автомобили и здания прочнее

Результаты исследования ученые опубликовали в журнале «Химия высоких энергий». В процессе гамма- и сверхвысокочастотного облучения полимеров их структура существенно меняется, что приводит к изменению их физико-механических свойств. Главная цепь молекулы может разрушаться, образуя более мелкие фрагменты, или «сшиваться» с соседними. По словам ученых, обработанные с помощью таких технологий материалы безопасны для окружающей среды.

«Полимерные композиты на основе трехмерно сшитой эластомерной матрицы, наполненной твердыми частицами, применяют в автомобиле-, авиа- и судостроении, а также в твердых ракетных топливах. Абразивные материалы, которые содержат корунд, позволяют проводить высококачественное шлифование.

Эластичные полимеры, наполненные кварцем, используют для покрытия зданий и настила в спортивных сооружениях. Несмотря на это, исследований по изучению влияния радиации на такие материалы не проводили», – рассказывает доцент кафедры прикладной физики Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук Эргаш Нуруллаев.

Исследователи изучили, как меняются механические характеристики полимерных композитов на основе низкомолекулярных каучуков под воздействием различных доз гамма- и СВЧ-облучения. В первом эксперименте прочность материалов растет при увеличении дозы излучения, достигая максимума при значении 20 Мрад. Увеличение же температуры испытаний, наоборот, приводит к уменьшению прочности. По словам ученых, это можно объяснить тем, что при повышении дозы радиации растет степень сшивки молекул полимерного композита.

Во втором случае механические характеристики полимеров изменяются при плотности поглощенной энергии СВЧ-излучения 126,9 МДж/м³. По словам исследователей, с помощью микроволновых технологий можно получить более прочные изделия. В отличие от традиционных методов, они позволяют сократить длительность технологических процессов, упростить установки, снизить потребление энергии и улучшить состояние окружающей среды.  

ПНИПУ

877 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше