«Мы улучшили сцепление поверхностей разных слоев материала за счет использования недорогого и удобного в работе наноматериала – фуллереновой сажи», – отметил заведующий лабораторией «Полимерные композиционные материалы» НЦМУ СПбПУ Илья Кобыхно.
Ученые Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ создали новый композиционный материал, по прочности превосходящий многие алюминиевые сплавы. Материал может применяться в машиностроении, авиастроении и ракетно-космической промышленности. Работа ученых опубликована в журнале International Journal of Adhesion and Adhesives.
Как утверждают ученые, для основы выбраны волокнисто-металлические ламинаты. Это популярный класс композитов, состоящий из последовательно чередующихся слоев стекло- или углепластика и металла, например, алюминия. В ходе исследования выявлено, что при «проклеивании» их пленками, которые наполнены фуллереновой сажей, материал обретает значительную прочность.
Благодаря такому сочетанию, материал приобретает уникальный набор свойств. С плотностью ниже, чем у алюминия, он имеет высокую ударную прочность, а также выше усталостную прочность (материал дольше не разрушается).
Особенность материала состоит в том, что при росте трещины или ударе большое количество энергии рассеивается на границе между полимером и металлом, приводя к повышению свойств композита. Однако эффективность этого достигается при условии высокой прочности соединений между слоями, что являлось одним из решающих условий ученых.