В Центральном научно-исследовательском институте конструкционных материалов «Прометей» им. И.В. Горынина Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей») созданы перспективные полимерные композиционные материалы (ПКМ) для применения в ключевых отраслях российской промышленности: судостроении, нефтегазовой отрасли и ТЭК, машиностроении и др. На опытных производственных участках института отработаны технологии серийного производства, которые могут быть масштабированы на крупных предприятиях.
«Полимерные композиты обладают рядом преимуществ: немагнитность, непроницаемость, радио- и звукопрозрачность, водостойкость, малая плотность, высокая удельная прочность и жесткость, долговечность. Например, срок эксплуатации изделий, созданных на основе ПКМ, увеличивается до 30 лет и больше. Это очень важно, в частности, для современного судостроения, которое стремится к снижению материалоемкости конструкций при одновременном повышении их ресурса и надежности. Другие отрасли российской промышленности также нуждаются в материалах с такими свойствами», — рассказал заместитель генерального директора по научной работе НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей» Андрей Анисимов.
В 2021 году специалисты ЦНИИ КМ «Прометей» получили значительные результаты в создании электроизоляционных изделий из ПКМ на основе эпоксидной матрицы и армирующих материалов (стекло-, угле-, органопластики) методом намотки. Например, была освоена и внедрена технология изготовления крупногабаритных толстостенных изделий с высокой электрической прочностью.
Это бандажные, опорные, распорные кольца статорных обмоток турбогенераторов, а также трансформаторные катушки и электроизоляционные цилиндры для ограничителей перенапряжения. Турбогенераторы активно используются на тепловых и атомных электростанциях, и от качества комплектующих напрямую зависит безопасность всего процесса. Эти и другие изделия для высокотехнологичных отраслей промышленности до недавнего времени поставлялись в Россию компаниями из Германии, такими как Röchling, Siemens и др. Разработки «Прометея» уже заменили электроизоляционные ПКМ этих производителей.
Еще одна важная сфера применения полимерных композиционных материалов — производство антенных обтекателей средств радиосвязи и радионавигации, а также антенно-фидерных устройств судового и берегового базирования. Антенные обтекатели необходимы для защиты корабельных антенн, а также верхнепалубных приборов связи и навигации от механических и атмосферных воздействий. Они должны обладать низкой плотностью, высокой прочностью и быть «прозрачными» для радиосигнала. В таких приборах сегодня остро нуждаются судостроительные предприятия.
В НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей» в прошлом году начат серийный выпуск антенных обтекателей длиной до 9 метров. Как пояснили в институте, разработанная рецептура эпоксидного связующего позволяет производить их без высокотемпературной обработки методом «холодного» отверждения. Это исключает необходимость применения крупногабаритных печей и повышает энергоэффективность производства.
«Ключевые преимущества нашей продукции по сравнению с импортными аналогами — высокая прочность, большая устойчивость к износу, долговечность, химическая стойкость, водонепроницаемость, отсутствие токсичности. Мы понимаем, что потребности российской промышленности, особенно в современной ситуации, намного шире возможностей нашего опытного производства. Поэтому своей основной задачей институт видит скорейшее внедрение современных отечественных технологий на крупных предприятиях страны», — подчеркнул Андрей Анисимов.