Исследование и производство графена
 
Институт Графена

ОПЫТ И УСПЕХИ НАШИХ ПАРТНЕРОВ

Курский Завод Композитных Материалов

Завод производит композитные изделия методом пултрузии на эпоксидном компаунде (смола + отвердитель ИЗОМГФТА).

Изделия – стержни полукруглой формы шириной от 10 до 15 мм, высотой 5-8 мм, производятся путем прохождения стеклоровинга через ванну пропитки с эпоксидным связующим и последующим формированием в фильере при температуре 150-190 градусов.

Стержни проходят обязательные испытания на статистический изгиб. В текущих технологических параметрах эти требования выполняются на минимальных значениях, при этом отсутствует стабильный результат. Также имеется запрос на стойкость данных стержней к изгибу после предварительного нагрева до 140 градусов. По этой причине ведется поиск технологических добавок в используемое связующее, которые смогут позволить увеличить прочность стержней.

Первые результаты применения графена

Изготовлена первая пробная партия композитных стержней с использованием графена.

На первом этапе экспериментального применения графеновой добавки использовалась паста на водной основе с содержанием графена 15%. 35 г пасты растворили в 1 кг отвердителя ИЗОМТГФА для получения концентрата, однако спустя 30-40 минут началась экзотермическая реакция, и через 3 часа концентрат затвердел. Использование раствора стало невозможным. Эксперименты по добавлению графена в ИЗОМТГФА больше не проводились.

На втором этапе использовался графеновый порошок 99%, который растворили в эпоксидном пластификаторе ДЭГ-1. Реакции не произошло. После этого на протяжении трех суток производились стержни с добавлением графена в количестве 0,02% от массы эпоксидного компаунда.

На третьем этапе использовалась паста на водной основе с содержанием графена 50%, также растворенная в пластификаторе ДЭГ-1. И еще на протяжении одних суток производились стержни с добавлением графена в количестве 0,02% от массы эпоксидного компаунда.

Первые выводы

Графеновый порошок лучше растворяется в ДЭГ-1, частицы порошка не оседают на дне ванны, что способствует более равномерному распределению частиц в стержне. После проведения предварительных испытаний был зафиксирован рост физико-механических свойств стержней (стойкость к разрушению на изгиб). Ранее требовалось проводить дополнительную термообработку стержней, чтобы получить необходимые показатели.

Для достижения более точных и стабильных результатов необходимо продолжить эксперименты – изготовить образцы с разными концентрациями графена