| Название: | Получение высокоэффективных полимерных композиционных материалов за счет использования графеновых наноструктур высокого качества |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 09 - Инженерные науки, 09-205 - Разработка новых конструкционных материалов и покрытий |
| Ключевые слова: | Полимерные композиты, малослойный графен, дефектность, прочностные свойства, триботехнические свойства, теплофизические свойства, электрофизические свойства. |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Возняковский,АА |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 23-79-10254 |
| Финансирование 2023 г.: | 6 000 000 |
| Исполнители: |
Подложнюк,НД: лаб. физики коллоидов (Швидченко,АВ)
|
Проект направлен на получение полимерных композитов модифицированных графеновыми наноструктурами (ГНС), превосходящих по своим характеристикам уже известные полимерные материалы. Из-за развития технического прогресса, имеющееся мономерная база уже не позволяет производить полимеры в полной степени отвечающей требованиям промышленности. Данная проблема особо актуальна для отечественной промышленности, которая утратила доступ к зарубежным маркам полимеров. ГНС за счет своих прочностных, теплофизических и электропроводных свойств являются одними из наиболее перспективных добавок при создании полимерных композитов, однако, не смотря на весь потенциал они до сих пор не применяются в промышленности. Наличие дефектов, значительно снижающих свойства ГНС вместе с недоступностью больших объемов материала по приемлемой себестоимости, делает их использование нерентабельным. Поэтому множество мировых научных групп ведут исследования по разработке новых методик синтеза ГНС, а также снижения их дефектности.
Для решения данной проблемы будет использоваться авторская технология синтеза ГНС из циклических биополимеров в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Данная технология позволяет синтезировать большие объемы ГНС не содержащие дефекты Стоуна-Уэйлса. Совмещая данную технологию со стандартной и легко масштабируемой методикой снижения дефектности углеродных наноматериалов – высокотемпературным отжигом, можно получить ГНС в виде порошка с минимально возможной дефектностью, что позволит в большей степени реализовать потенциал ГНС при создании полимерных композитов. Контроль дефектности образцов ГНС будет вестись не только с помощью известной методики спектроскопии комбинационного рассеяния, но и с помощью авторской химической методики количественного детектирования дефектов Стоуна-Уэйлса.
Запланированные в проекте исследования влияния синтезированных образцов ГНС на комплекс прочностных, теплофизических, триботехничеких и электрофизических свойств композитов на основе отечественных марок полимерных матриц позволит экспериментально определить вклад дефектности ГНС в различные конечные характеристики композитов.
Для выполнения проекта сформирован коллектив под руководством молодого кандидата наук, 1 аспиранта, 1 студента-магистра 2 студентов-бакалавриата, а также 1 доктора химических наук, выступающего в роли консультанта. Доля молодых ученых составляет более 80%. Коллектив проекта имеет доступ ко всем необходимым материалам и оборудованию расположенном в лаборатории физики кластерных структур ФТИ им. А.Ф. Иоффе и ФГУП “НИИСК”.
Ожидаемые результаты
