Материал для авиации и космонавтики стал прочнее благодаря ученым

/ 5 октября 2026 00:00

Ученые ВолгГТУ в составе научного коллектива разработали способ повысить прочность углепластика, который используется для изготовления элементов космических аппаратов и спортивного снаряжения. По мнению специалистов, усовершенствованный материал будет служить дольше благодаря лучшему сцеплению между нитями и особому "клею", который их связывает.

Углеродные волокна переплетаются в прочную углеткань, используемую при создании углепластика, ценного за его высокую прочность и низкую массу. Такой материал применяется в производстве спортивного инвентаря, в протезировании, строительстве в сейсмоопасных регионах и для изготовления элементов космической техники.

Как пояснили в Волгоградском государственном техническом университете, углепластик изготавливается из углеткани, которую дополнительно укрепляют, используя специальные полимеры из смол. При этом нити углеродного волокна очень тонкие и хрупкие: их легко сломать, но сложно порвать. Еще одной проблемой является слабое сцепление между волокнами и скрепляющей смолой — именно по таким границам чаще всего возникает разрушение материала.

Для повышения прочности ученые ВолгГТУ совместно с коллегами из Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН предложили наносить на поверхность нитей цинк и добавлять в связующую смолу органические вещества, которые способны "ухватиться" за атомы металла. В качестве связующего использовались композиции на основе триэтиленгликольдиметакрилата, метакриловой кислоты, поливинилбутираля и 2-гидроксипропилметакрилата.

В результате получился материал, который отличается повышенной жесткостью при сгибании на 77 процентов и требует на 28 процентов большего усилия для разрушения. Также улучшилось сцепление между слоями ткани: напряжение при межслойном сдвиге увеличилось на 62 процента.

Усовершенствованные методы обработки волокон и связующего оказываются более щадящими, чем традиционные, что способствует сохранению целостности большего количества углеткани.

В дальнейшем научная группа планирует исследовать другие эксплуатационные свойства нового материала, такие как устойчивость к влаге и способность выдерживать циклические нагрузки, а также провести оценку экономической целесообразности применения новой технологии.

Исследование выполнено при поддержке программы развития "Приоритет-2030" по соглашению № 075–15–2025–063 в рамках научного проекта № 17/658-24.

Интервью