Сибирские учёные разработали и запатентовали композитный материал на основе трубного полиэтилена с углеродными нано волокнами. Материал характеризуется высокой износостойкостью и подходит для изготовления труб.
Полимеры как сырьё для производства труб обладают более высокими качественными характеристиками по сравнению со сталью. Сталь более уязвима перед абразивными средами. Для повышения прочности полимеров используют углеродные наноматериалы.
«Трубы, изготовленные из стали, изнашиваются в процессе транспортировки через них абразивной среды достаточно быстро. Использование полимерных композитных труб более целесообразно. Основной вид износа для систем водоотведения и канализации — гидроабразивный, когда твердые частицы постепенно разрушают материал. Однако, если ввести дополнительный наноструктурированный агент, можно продлить срок эксплуатации труб»
объяснила старший научный сотрудник лаборатории материаловедения ИПНГ СО РАН к.т.н. Евгения Петухова.
Нановолокна могут быть получены различными методами, однако в промышленных масштабах перспективным является метод пиролиза метана, который позволяет производить так называемый бирюзовый водород. Нановолокна при этом становятся вторым крупнотоннажным продуктом. Получение бирюзового водорода сокращает выбросы углерода, что позволяет его утилизировать, либо использовать в промышленности.
Специалисты Центра компетенций Национальной технологической инициативы «Водород как основа низкоуглеродной экономики» на базе ИК СО РАН разработали катализаторы на основе никеля и меди для пиролиза легких углеводородов, входящих в состав природного и попутного нефтяного газа.
«Основные продукты каталитического разложения метана и других легких углеводородов — водородсодержащий газ и углеродные нановолокна. В случае реализации промышленной технологии получения водорода методом пиролиза, ожидаемый объем производства УНВ будет достаточно велик, в связи с чем остро встает вопрос поиска наиболее перспективных областей применения углеродного материала»
рассказал старший научный сотрудник Центра компетенций НТИ и отдела материаловедения и функциональных материалов ИК СО РАН к.х.н. Юрий Бауман.
Преимущество полученных нановолокон заключается в том, что для повышения стойкости полиэтилена к износу требуется менее 1% от массы продукта.
«Для достижения необходимого эффекта в состав композита вводится менее 1 масс. % УНВ. В итоге удается добиться снижения абразивного износа полиэтилена в 1.5 раза»
пояснила младший научный сотрудник Института катализа СО РАН Софья Афонникова.
