新西伯利亚国立大学科学家准备生产用于航空和航天的碳化硅纤维

为了开发新一代航空航天技术设计，正在积极开展研究，开发和采用在提高工作温度下具备低密度和高强度特性的结构材料。为实现这些特性，在先进的技术设计中采用了基于耐热钛合金和碳化硅纤维增强的陶瓷基体的纤维复合材料。新西伯利亚国立大学物理系功能材料合成实验室的科学家们提出了一种更简单和更经济的碳化硅纤维生产技术。工业化生产的启动将解决俄​​罗斯纤​​维的进口替代问题。

  “现如今许多外国公司正在积极开发和工业化量产各种强化纤维：Specialty Materials Inc. (美国), TISICS Ltd (DERA, QinetiQ, 英国), FMW Composite Systems Inc. (美国)。然而，国外的生产方法耗费更多的时间和资金：最终产品的成本超过每磅几千美元。此外，外国纤维被禁止出口到俄罗斯，使得以其为基础的复合材料难以制造。我们的技术使我们有可能在短时间内以更低的成本生产高质量的碳化硅纤维，用于航天和航空领域。”项目负责人、新西伯利亚国立大学物理系应用物理教研室研究员叶夫根尼·加拉绍夫评论道。

  新方法以浸泡在硅熔体溶液中的连续碳丝表面形成碳化硅的化学反应为基础。碳纤维线轴浸入真空反应器中，随后在350-450°的惰性气体，通过含硅量高的易熔共晶熔体溶液拉出碳纤维丝。反应结束时，从反应器中取出在不破坏碳基的情况下形成具有指定厚度、SiC/Si增强物组成的碳化硅纤维线轴，并可作为碳纤维商业生产中的后续改良步骤。

  迄今为止，项目组已经制作了一个实验反应器，并获得了碳化硅纤维样品。目前正在进行工业真空反应器的制造工作，用于生产连续芯碳化硅纤维。为了在2023年启动工业测试设备，该项目需要融资1000万卢布，之后，就可以开始国内碳化硅纤维的商业供应。