Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Углепластиковые сливки

Аватар пользователя MDS

В российской промышленности произошла углеродная революция. В «Алабуге» (Татарстан) открылась одна из крупнейших в мире линий по производству углеволокна, самого перспективного материала XXI века.

Инженерный мир одержим сбросом веса, тут углепластики незаменимы. Лучшие сорта в шесть раз прочнее титана, при этом впятеро легче высокопрочной стали, в 1,5–2 раза легче алюминия. Карбон долго был оборонным продуктом, но сейчас идёт не только на обшивку самолётов-невидимок и космические антенны, но и в тормозные диски, подшипники, детали двигателей и арматуру бетонных плит.

По статистике, космос и авиапром потребляют 20% композитов, 40% уходят транспорту и строителям, 15% электронике и машиностроению. По всем фронтам спрос бурно растёт. По прогнозам, к 2020 г. мировое производство углеволокна увеличится с нынешних 90 до 240–260 тыс. т в год. Цены на карбон тоже на высоте – когда несколько лет назад наметился дефицит, стоимость разом подпрыгнула вдвое. Пока углепластиковые сливки в основном снимают немцы и японцы, но их быстро догоняет Китай. Для КНР это дело государственной важности, за 11‑ю пятилетку, которая закончилась в 2010 г., выпуск углеволокна нарастили до 3 тыс. т в год, в планах на 12-ю пятилетку – 10–12 тыс. т в год.

В России до недавнего времени с углепластиком было негусто. Эти материалы применяют в ядерных боеприпасах и центрифугах для обогащения урана, поэтому исторически карбоновое направление развивали атомщики. В 1970-х гг. советскийМинсредмаш построил три секретных углеволоконных предприятия, в том числе саратовский «Аргон» и челябинский ЗУКМ. В 2008 г. их объединили в госхолдинг, который отошёл Росатому. Долгое время дело двигалось ни шатко ни валко. Росатом не спешил с развитием, потому что потребности были скромные, российская промышленность закупала не более 350 т композитов в год (0,4% мирового спроса). Крупнейшим «углепластиковым проектом» до сих пор остаётся космический комплекс «Энергия-Буран», где этот материал использовался очень широко.

Главное – на собственные нужды Росатому хватало, производство обеспечивало 120 т в год. Но на перспективу этого до обидного мало.
Например, в лайнерах «Аэробус А350» и «Боинг-787» половину веса составляют композиты, 20% – алюминий, 15% – титан. На каждую такую машину нужно 30–50 т углепластика. Перспективный российский лайнер МС-21, на который уже собрано 160 заказов, получил композитные крылья. Военные не отстают, истребитель пятого поколения Т‑50 (ПАК ФА) углепластиковый на четверть, его обшивка – на 70%. Ожидается, уже на первом этапе ВВС закажут 60 таких истребителей (стоимостью 6 млрд. руб. каждый), для их постройки потребуется не менее 300 т композитов.

Так что спрос будет огромным. Наследник Минсредмаша долго заряжал, но в итоге пальнул неплохо. Росатом вложил 4 млрд. руб. в новое предприятие в «Алабуге» (Республика Татарстан). Мощность первой линии – 1,7 тыс. тонн. Стройка началась в 2012 г., в марте 2015 г. завод вышел на маршевый рубеж, производство достигло 1,5 тыс. тонн. Это только начало, планируется пустить ещё 3–4 аналогичные линии. Такими темпами через несколько лет выпуск углеволокна достигнет 7–8 тыс. т в год. РФ сравняется с Китаем, полностью закроет потребности промышленности и начнёт масштабные поставки за рубеж.

Дело может стать золотым дном. Стоимость 1 тыс. т углепластика на мировом рынке порядка 80 млн. долларов (4,8 млрд. рублей). Цена этого материала выше, чем титана, которого Россия производит и экспортирует больше всех в мире (в 2014 г. – 30 тыс. т). Так что со временем в дополнение к нынешней титановой долине (экономическая зона в Свердловской области) может появиться углепластиковая.

Источник: http://argumenti.ru/economics/n478/391558

PS Очень позитивная новость. Согласитесь. Вот почему на такие проекты выделяются 4 млрд.рублей, а на поддержку банков в 250 РАЗ БОЛЬШЕ? Это что за такие банки у нас ценные, что на них надо столько денег тратить, а на высокотехнологичные производства с гигантским рынком сбыта почти ничего. Так банки ещё и не берут деньги (типа условия жёсткие), следовательно в экономику страны эти деньги не попадут.

А кто подскажет, что является сырьём для таких предприятий? Может я зря наезжаю и у нас просто нет столько сырья. 

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя igorzh
igorzh(5 лет 1 месяц)(23:09:48 / 12-03-2015)

Из экранного словаря:

УВ обычно получают термической обработкой химических или природных органических волокон, при которой в материале волокна остаются главным образом атомы углерода. Температурная обработка состоит из нескольких этапов. Первый из них представляет собой окисление исходного (полиакрилонитрильного, вискозного) волокна на воздухе при температуре 250 °C в течение 24 часов. В результате окисления образуются лестничные структуры, представленные на рис. 1. После окисления следует стадия карбонизации — нагрева волокна в среде азота или аргона при температурах от 800 до 1500 °C. В результате карбонизации происходит образование графитоподобных структур. Процесс термической обработки заканчивается графитизацией при температуре 1600-3000 °C, которая также проходит в инертной среде. В результате графитизации количество углерода в волокне доводится до 99 %. Помимо обычных органических волокон (чаще всего вискозных и полиакрилонитрильных), для получения УВ могут быть использованы специальные волокна из фенольных смол, лигнина, каменноугольных и нефтяных пеков.

Думаю, что сырья для этого добра у нас предостаточно.

Аватар пользователя MDS
MDS(3 года 1 месяц)(23:31:15 / 12-03-2015)

Спасибо за инфу. По идее мы должны стать лидерами в этой отрасли, исходя из количества сырья и энергии.

Аватар пользователя Кот Баюн
Кот Баюн(4 года 10 месяцев)(23:11:42 / 12-03-2015)

Сырьем для такого производства в основном является много-много тепла,  причем в инертной среде. А углерода в природе завались. На Вики вполне внятно описано.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 9 месяцев)(23:12:43 / 12-03-2015)

Сырья у нас как-раз достаточно для производства компонентов углепластика.

Аватар пользователя once
once(4 года 3 месяца)(23:16:17 / 12-03-2015)

Смешно. "Углерод-углерод", т.е. "углепластики", в наконечниках ракет в СССР стал использоваться в конце 70-х. Как наиболее стойкое покрытие с точки зрения термо-динамических нагрузок.

Че-то революция у кого-то запоздала.

Аватар пользователя Killermann
Killermann(2 года 10 месяцев)(23:23:50 / 12-03-2015)

тут масштабы разные. уже есть станки-мотальщики с ЧПУ, которые советские годовые нормы делают за несколько суток.

Аватар пользователя once
once(4 года 3 месяца)(12:43:41 / 13-03-2015)

Станки ЧПУ были и тогда. Вначале на "Лавочкина", потом после преобрзования ЦНИИМВ в НПО "Композит" (в Королеве). 

Я правда, дальше судьбу технологий не знаю, перешел в другую область. 

... И тут бац... Революция...Через 35 лет... Хм...

Аватар пользователя jaff_13
jaff_13(5 лет 1 месяц)(11:08:57 / 13-03-2015)

революция в том, что то, что делалось в единственном экземпляре за миллиарды тогдашних рублей, теперь будет делаться тысячами тонн за разумные деньги.

Если бы эта (и другие подобные) революция могла (смогла) произойти 35 лет назад, может, и Союз бы еще жил (по косвенным показаниям). 

Аватар пользователя MDS
MDS(3 года 1 месяц)(23:28:41 / 12-03-2015)

Че-то революция у кого-то запоздала.

Ну если на такие производства денег давать не будут, так революции вообще не случится.

Аватар пользователя Killermann
Killermann(2 года 10 месяцев)(23:24:18 / 12-03-2015)

будут МС-21 мотать из углепластика как рулетики, а люмень пролает как фанера на Парижем ...

Аватар пользователя MDS
MDS(3 года 1 месяц)(23:29:43 / 12-03-2015)

люмень пролает как фанера на Парижем

Значит не будем жалеть об отборе завода Дерипаски на укре :-))

Аватар пользователя Killermann
Killermann(2 года 10 месяцев)(23:41:02 / 12-03-2015)

... и Днепрогэс строили как раз для запорожского алюминия :(

Аватар пользователя mayday
mayday(3 года 4 месяца)(23:39:21 / 12-03-2015)

будем надеется, что этот завод не сгорит в скором времени....диверсанты и конкуренты не дремлют

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(00:56:13 / 13-03-2015)

Вообще, композитное производство в России немножко меньше пиара достается последние годы, но лет 8 назад оно активно проходило по разряду инноваций. Тем более, что, редкий случай - у нас есть два конкурирующих холдинга - Ростеховский РТ-Композит, и Росатомовский ХК Композит, и много частников занимаются конечной продукцией. У ХК Композит есть даже интернет-магазин :).

Очень хорошее начинание. Помню, при закладке этого завода у Росатома был корпоративный фильм про него, и там рассказывалось в т.ч. про международных конкурентов, что да, сложно, но с этим заводом мы войдем в хорошие середняки.

Кстати, одним из важных потребителей композитов сегодня являются производители лопастей ветрогенераторов - один ветряк может сожрать несколько тонн (а то и больше 10) угле- и стеклоткани, вот для кого бы экспортировать-то.

Аватар пользователя Botanik12
Botanik12(2 года 11 месяцев)(04:48:27 / 13-03-2015)

на  ВАЗы из такого пластика поставить усиление, и еще один миф канет в лету

Комментарий администрации:  
*** Кидаюсь на людей аки бешеный виртуальный пес ***
Аватар пользователя jakodzun
jakodzun(5 лет 9 месяцев)(11:05:28 / 13-03-2015)

Учитывая, что метериал дороже титана, то приора будет по цене майбаха))

Аватар пользователя negr
negr(5 лет 11 месяцев)(11:36:58 / 13-03-2015)

С точки зрения безопасности, машины предпочтительнее делать из пластически деформируемого металла. Представляете машину-попрыгунчик  на дороге в момент столкновения с чем-либо...

Аватар пользователя Botanik12
Botanik12(2 года 11 месяцев)(16:44:39 / 13-03-2015)

гоночные болиды делают из подобного пластика

Комментарий администрации:  
*** Кидаюсь на людей аки бешеный виртуальный пес ***
Аватар пользователя Metrist
Metrist(5 лет 8 месяцев)(05:03:41 / 13-03-2015)

Ткань - полдела. Плиты и профиля научиться делать грамотно надо еще. Китайцы с подсказками янки и европейцев не сразу освоили как оно ловчее делается.
Уж скока я вариаций китайского карбона переломал пока приемлемый вариант нашел - не сосчитать. 

Аватар пользователя Вован Толяныч

> Лучшие сорта в шесть раз прочнее титана, при этом впятеро легче высокопрочной стали, в 1,5–2 раза легче алюминия.

Ну нельзя же так гнать. Прочность самого ширпотребного титанового сплава Ti-6Al-4V -- порядка 900МПа. В шесть раз прочнее -- это 5400МПа. Если это число ничего не говорит, то и писать на эту тему не стоит. Прочность высокопрочной стали -- до 3000МПа, в пять раз прочнее -- это 15000МПа. Прочность одного из лучших углеродных волокон -- чуть более 4000МПа, но это лишь волокно, а углепластик -- это не волокно, а композитный материал, в котором волокно лишь компонент.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(08:05:04 / 13-03-2015)

Единственно, я бы не делал ставку на экспорт / импорт - он будет загибаться.

Развивать нужно свои отрасли, генерирующие спрос на хорошие материалы и ориентированные на решение национальных задач.

Аватар пользователя kw
kw(3 года 5 месяцев)(11:18:43 / 13-03-2015)

"арматуру бетонных плит" - чёт меня гложат смутные подозрения, хотя бы в том плане что для бетонных плит вес решётки не столь важен ибо в плите основной вес это бетон, соответсвенно лёгкий вес углепластика не является фактором, остаётся прочность и цена, а тут вряд ли сталь проигрывает.

В целом новость положительная. Радует что страна развивается не на словах а на деле. Удачи нашим производственникам!

Аватар пользователя Альпинист
Альпинист(4 года 4 месяца)(15:44:26 / 13-03-2015)

Отсутствие коррозии на ответственных объектах в агрессивных средах, только один из вариантов.

Аватар пользователя reg66
reg66(3 года 7 месяцев)(19:07:54 / 13-03-2015)
В чём преимущества композитной арматуры?
  1. Композитная арматура не коррозирует, она устойчива к агрессивным средам. Относится к материалам первой группы химической стойкости, в том числе, к щелочной среде бетона. Строители знают, что слой коррозии, наращиваясь на традиционной стальной арматуре, может современем увеличить её диаметр в 8 раз, что приводит к появлению трещин и даже разрыву бетонной конструкции.
  2. Композитная арматура имеет примерно в 2,5-3 раза большую прочность на разрыв, чем стальная при равном диаметре. По этой причине введено понятие «равнопрочностной замены», при которой стальная арматура заменяется на композитную с меньшим диаметром, но с той же прочностью на разрыв.
  3. Композитная арматура в 5 раз легче стальной при равном диаметре и в 11 раз легче при равнопрочностном диаметре. Это позволяет экономить на транспортировке, уменьшает вес конечной бетонной конструкции.
  4. Композитная арматура значительно дешевле стальной при равнопрочностной замене.
  5. Такая арматура имеет коэффициент температурного расширения, который практически идентичен коэффициенту температурного расширения бетона.
  6. Композитная арматура имеет низкую теплопроводность и не является мостиком холода. Например, у стеклопластикового композита теплопроводность 0,48 Вт/м•К, а у металла в среднем — 56 Вт/м•К. Таким образом, стеклопластик в 100 раз менее теплопроводен, чем металл.
  7. Являясь диэлектриком, композитная арматура (за исключением углепластиковой) радиопрозрачна и магнитоинертна.
  8. Не теряет прочность под воздействием низких температур. Диапазон температур эксплуатации от -70 °С до +100 °С.

Недостатки композитной арматуры
  1. модуль упругости композитной арматуры почти в 4 раза ниже, чем у стальной, даже при равном диаметре (другими словами, она легко изгибается). По этой причине её можно применять в фундаментах, дорожных плитах и т.д., но применение в перекрытиях требует дополнительных расчетов;
  2. при нагреве до температуры в 600 °С, компаунд, связывающий волокна арматуры, размягчается настолько, что арматура полностью теряет свою упругость. Для увеличения устойчивости конструкции к огню в случае пожара требуется предпринимать дополнительные меры по теплозащите конструкций, в которых используется композитная арматура;
  3. композитную арматуру, в отличие от стальной, невозможно сваривать электросваркой. Решение проблемы — установка на концы арматурных стержней стальных трубок (в заводских условиях), к которым уже можно будет применять электросварку;
  4. такой арматуре невозможно придать изгиб непосредственно на строительной площадке. Решение проблемы — изготовление арматурных стержней требуемой формы ещё на производстве по чертежам заказчика. Есть уверенность, что принятие в ближайшем будущем отдельного ГОСТа по неметаллической композитной арматуре поднимет интерес к композитной арматуре на новый уровень.

http://www.alientechnologies.ru/articles/0009.php

Аватар пользователя kw
kw(3 года 5 месяцев)(11:26:25 / 14-03-2015)

СПС! Вроде бы до каждого пункта легко додуматься но у вас в посте всё сведено в систему.

Аватар пользователя kw
kw(3 года 5 месяцев)(11:46:09 / 13-03-2015)

Судя по температурам при которых получают углепластик вполне возможно заливать сетку из углеволокна аллюминивым расплавом. Интересно будет ли армированый углеволокнами аллюминивый сплав прочнее и обладать лучшей сопротивляемости к усталости? Только в России производится несколько миллионов тон аллюминия в год, это так просто не заменишь углепластиком одним.

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 3 недели)(16:10:07 / 13-03-2015)

>А кто подскажет, что является сырьём для таких предприятий? Может я зря наезжаю и у нас просто нет столько сырья.

Из сырья в России есть всё (что нужно современным технологиям).

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...