Свойства уникального материала — терморасширенного графита, улучшили ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 24 января сообщает пресс-служба вуза.

Уникальные свойства этого материала нашли применение в промышленности. Его используют в качестве уплотнителя конструкций ядерной и химической индустрии и как герметик в нефтяном и автомобильном производстве.

Для этих целей важна жаропрочность материала. Чтобы увеличить термостойкость этого поликомпозита и сделать его производство более дешевым, учеными Пермского Политеха была разработана новая технология, на которую авторами был получен патент РФ № 2765369 C1 «Способ получения изделий из терморасширенного графита с повышенной термостойкостью».

Терморасширенный графит представляет собой поликомпозитный материал, который получают окислением и последующей термической обработкой кристаллического графита. Этот материал пластичен, экологичен и не горюч, что способствовало его широкому применению в самых разных отраслях промышленности.

Терморасширенный графит, например, применяют для создания теплового барьера, герметизации клапанов, а также для создания покрытий металлов, предохраняющих их от разрушающего воздействия окружающей среды.

Повышение огнестойкости этого материала в процессе изготовления производится обработкой его специальными химическими составами, одним из которых является додекагидро-клозо-додекаборная кислота. При этом на поверхности графита создается защитное покрытие.

Однако сильное нагревание или воздействие на это покрытие таких растворителей, как бензин, различные масла или ацетон, может привести к его вздутию или трещинам. Ученые Пермского Политеха нашли способ решения этих проблем — они предложили другой раствор для пропитки плюс еще один этап обработки графита.

Профессор кафедры химических технологий ПНИПУ, доктор технических наук Владимир Пойлов пояснил суть предложенной ими технологии:

«Изготовление терморасширенного графита включает стадии термообработки, пропитки в огнеотталкивающем растворе и сушки. Мы установили, что, если дополнить процесс этапом прессования изделия, а затем пропитать его в водном растворе ортофосфорной кислоты, можно повысить термостойкость материала».

В процессе исследования метода разработчики, меняя концентрацию раствора, температуру и время ее воздействия, определили оптимальное соотношение этих параметров.

Новая технология химиков Пермского Политеха позволяет снизить из-за более высокой термостойкости изделия до 2,7–6,9% потери материала после термических испытаний. К тому же ортофосфорная кислота дешевле, чем додекагидро-клозо-додекаборная, она легкодоступна вследствие больших объемов ее производства и малотоксична. Эти ее качества удешевляют изготовление терморасширенного графита.

Разработка пермских ученых, кроме того, способствует импортозамещению иностранных материалов и укреплению технологического суверенитета Российской Федерации.