Karbon plastika umesto čelika i armiranog betona

Preduzeća ruske avionske industrije aktivno koriste novi materijal – karbon plastiku. Svetski lideri avionske industrije kao što su Boing i Erbas takođe koriste u svojim avionima karbon plastiku. Ali tehnologija razrađena u moskovskoj laboratoriji kompanije Aerokompozit mnogo prevazilazi one koju primenjuju giganti avionske industrije.

Zašto je izbor pao na karbon plastiku, objašnjava zamenik načelnika tehnološkog odeljenja kompanije Aerokompozit Alkesej Uljanov.

- Evo elementa avionskog krila koji je potpuno urađen od karbonskih materijala po novoj tehnologiji vakumske infuzije. Osnovna razlika od aluminijumskog krila je u tome što je proizvod urađen bez i jednog spoja i dodatnog sklapanja. Pri tome za razliku od aluminijuma ovaj deo je težak ne 200, već svega 50 kilograma.

Bez obzira na relativnu lakoću, ovaj fragment krila može da izdrži opterećenje od skoro 2 hiljade tona. Pored toga, avion sa takvim olakšanim krilima može da lebdi u vazduhu poput jedrilice. Zato motori rade manje. Što omogućava da se uštedi na letu 40% goriva. Znači, štedi se novac putnika.

Obična na prvi pogled tkanina se pretvara u stabilnu konstrukciju koja može da izdrži opterećenja od mnogo tona zahvaljujući tehnologiji koja za sada postoji samo u Rusiji. Isečena i postavljena u potrebnu formu tkanina se smešta u vakuumni modul i zatim šalje u veliku peć. Tamo se dodaje druga važna komponenta – smola, koja vezuje sve slojeve tkanine i pretvara materijal u monolit.

O nekim novim vidovima karbonskih vlakana govorio je inženjer obgledne laboratorije kompanije Aerokompozit Anton Jevdokimov:

- To su najnoviji obrasci karbon plastike. Oni su postali otproniji četiri puta. Ovo se može dokazati pomoću aparature. Pričvršćujemo obrazac za kaleme i vršimo probu. Obrazac je izdržao dve tone. Slična opšterećenja mogu da stvaraju na primer dva džipa koji vuku dati ograzac u razne strane. Čelik bi izdržao dva puta manje opterećenje.

Ovaj materijal tako otporan na rastezanje zove se poliakrolonitril. A pravi se metodom ekstruzije, tačnije vlakno se protiskuje kroz posebne module sa otvorima. Prečnik otvora je seka 70 mikrona – to je prosečna debljina ljudske vlasi. Prolazeći kroz vruće kadice sa specijalnim rastvorima, polimersko vlakno se istanjuje otprilike 6 puta. Zahvaljujući tome što su molekuli u njoj poređaju na određeni način, takva nit postaje mnogo otpornija. Zatim se od tih niti pravi karbonsko vlakno metodom obrade pod visokim temperturama i zasićenja grafitom i karbonom.

Nove razrade se uspešno koriste u građevini. Na primer, karbonsko vlakno dodaju građevinskim rastvorima. U uralskom gradu Čeljabinsku je uspostavljena proizvodnja specijalnih karbonskih traka. Koriste se prilikom remonta za ojačavanje konstrukcija od armiranog betona u stambenim zgradama.

Spektar primene sličnih tehnologija u građevini je ogroman. Remont pregrada od armiranog betona, jačanje oslonaca mnogobrojnih mostova i nadvožnjaka. A pošto se karbonska plastika ne plaši vode, ona može da se koristi prilikom izgradnje brana i njihovog servisiranja, kao i za podzemne instalacije.

Sergej Kaljakin,