Разработка технологии синтеза полимер-углеродного и алюминий-углеродного композитов на основе углеродных нанотрубок
Авторы проекта
Коновалова Лилия
10 класс
Россихина Анастасия
10 класс
Сенашова Алена
10 класс
Научный руководитель
Трофимова Татьяна Владимировна, наставник Наноквантума, АНО ДТ «Красноярский Кванториум»,
г. Красноярск (Красноярский край)
Цель проекта
Разработка технологии получения полимер-углеродного и алюминий-углеродного композитов с улучшенными свойствами на основе углеродных нанотрубок (УНТ) с последующей характеризацией полученных материалов комплексом физико-химических методов анализа.
Краткое описание проекта
Проект посвящен реализации и оптимизации метода получения полимер-углеродных и алюминий-углеродных композитов на основе углеродных нанотрубок (УНТ). Представляется, что на основе разработанной технологии создадутся композиты с улучшенными прочностными характеристиками, что позволит рассматривать полученные материалы как весьма перспективные продукты для различных практических приложений (авиационная и автомобильная отрасли, нефтедобывающая и химическая промышленность, строительство, электроника).
Результаты проекта
Выведены оптимальные условия синтеза углеродных нанотрубок: синтез образца проходил при температуре 550 °С и давлении 5 кПа; источником углерода являлся изопропанол, катализатором – дихлорид никеля; также при синтезе использовался скачковый метод нагрева и предварительная активация катализатора. Рассчитаны средние значения частных откликов, оценена ошибка воспроизводимости каждого опыта, рассчитаны коэффициенты уравнения регрессии, порог значимости коэффициентов регрессии.
Изучена литература, касающаяся состава, методов синтеза и применения композитов на основе УНТ.
Дальнейшее развитие проекта
Дальнейшее развитие проекта предполагает отработку технологий создания полимер-углеродных и алюминий-углеродных композитов, включающую:
- модификацию и активацию поверхности УНТ;
- приготовление полимерного/металлического связующего;
- совмещение полимерной или металлической матрицы с УНТ;
- формообразование детали;
- механическая доводка (при необходимости);
- исследование механических и физико-химических свойств полученных композитов.
После оптимизации технологии и подбора условий синтеза композита возможно проведение работ по масштабированию и целевой оптимизации методик получения материалов с заданными характеристиками.