Что случилось?
Глава Росатома Алексей Лихачев сообщил, что Россия вошла в четверку мировых лидеров в области композитов. По его словам, на сегодняшний день страна уступает в производстве только США, Японии и ЕС. К 2030 году корпорация планирует вывести Россию на лидирующую позицию.
Технология
Композитный (композиционный) материал – это многокомпонентный природный или искусственный материал, состоящий из двух или более элементов различного происхождения и имеющих разные физические и химические свойства, которые в сочетании приводят к созданию материала с новыми характеристиками. В большинстве случаев новый материал состоит из невзаимопроникающих матрицы и наполнителя. Роль матрицы обычно выполняет полимер, наполнителя – углеродные или стеклянные волокна. Так, композиты в большинстве случаев представляют собой легкие и прочные материалы, которые широко используются в производстве и строительстве.
Короче… Композиты – это многокомпонентные материалы из различных элементов, которые, не смешиваясь друг с другом, создают новое вещество с новыми характеристиками и отличаются высокой прочностью и легкостью.
А как раньше?
В простейшей форме композиты применяются людьми уже давно – деревянные лодки пропитывали смолой, для строительства использовали саманный кирпич из глины и растительных волокон и бетон, где армирующей основой были галька и песок, а наполнителем – цемент. Однако современные композиты стали возможны только по мере развития химической промышленности и открытия полимеризации, что позволило изобрести резины, пластмассы и другие композитные материалы.
Аналоги
В производстве и строительстве можно обходиться и без композитов, используя «чистые» вещества, например, сталь или алюминий, однако это существенно удорожает производственные процессы, а также может снизить характеристики выпускаемого изделия. Современные композиты, применяемые, к примеру, в оборонной промышленности, показывают себя более прочными, легкими и надежными, чем изделия из стали.
Кто?
Определить изобретателя композитов невозможно, однако знаковым моментом в развитии современных композитных материалов стала разработка в 1935 стекловолокна компанией Owens Corning. Стекловолокно стало основой армирования современных композитов, дав в сочетании с пластиковыми полимерами прочную и легкую структуру – ключевые для композитов параметры.
Источники
- Авторский коллектив НИУ ВШЭ, Минэкономразвития России Развитие отдельных высокотехнологичных направлений: Белая книга, 2022
- Т. Клайн, Д. Халл Введение в композитные материалы, 2019
- Р.М. Джонс Механика композиционных материалов, 2018
Цитата
«Приходит эпоха композитных материалов, необходимо активно двигаться в этом направлении. Уклад нашей с вами жизни характеризуют всего два конкретных физических показателя – это вес и скорость. Мы каждый день встаем и проверяем свой вес и каждый день стараемся побыстрее сделать то, что вчера сделали чуть медленнее. И то же самое происходит во всех абсолютно областях. Композиты – это материал, который отвечает на новые вызовы, позволяет снизить вес и ускорить перемещение»
Кирилл Липа, Генеральный директор и совладелец АО «Трансмашхолдинг»
+ Композитные материалы помогают сделать промышленность и строительство «быстрее, выше, прочнее», улучшая характеристики используемых материалов.
– Композитные материалы все еще слишком дороги для повсеместного использования, они окупаются только при условии длительной эксплуатации. Также к недостаткам композитов относят и побочные свойства новых материалов, например, выделение ядовитых веществ при горении или сложность в утилизации.
= Обретение возможности комбинировать компоненты в различных конфигурациях открывает новые перспективы в различных областях, будь то строительство сейсмоустойчивого жилья или создание материалов для космических кораблей. Однако в то же время высокая эффективность так же имеет цену, как в денежном выражении, так и с точки зрения побочных эффектов, что может создать дополнительные сложности для использования композитов в будущем.
Составил Максат Камысов
«НОЗС»
