НОВЫЕ ГИБРИДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ

О.В. Толочко, Е.Л. Гюлиханданов, Е.С. Васильева, Т.С. Кольцова
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, С-Пб, ул. Политехническая, д.29, e-mail: oleg@ftim.spbstu.ru
А.Г. Насибулин
Цель и задачи исследования:
HB, кгс
Разработка нового метода для синтеза углеродных наноструктур непосредственно
на поверхности матричных микрочастиц.
Производство углеродных наноструктур на поверхности цементных частиц и микрочастиц меди.
Получение композиционного материала и исследование его структуры.
Получение компактных материалов, изучение их структуры и свойств.
СЭМ и ПЭМ изображения продуктов синтеза на медных частицах
Исходные
микрочастицы меди
Медные частицы после
синтеза при
температуре 750°С
Свойства композиционных
материалов Cu-УНВ
Cu/УНB
Cu/графит

HB
0
2
4
6
8
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
10
C, масс. %
ТЭМ изображение УНВ,
синтезированных на
поверхности медных частиц
Концепция метода при использовании цементных частиц
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
, %
Аалто университет Кафедра прикладной физики и Центр новых материалов, Финляндия, Эспоо, PO Box 5100, FIN-02150, e-mail: albert.nasibulin@aalto.fi
Заключение
Свойства цементного камня
 В ходе работы по проекту, был разработан
концептуально новый метод синтеза синтеза
УНТ и УНВ на поверхности порошковых
материалов с использованием ацетилена в
качестве источника углерода.
 Полученные
материалы
показывают
лучшие механические характеристики по
сравнению с традиционными материалами:
% УНВ
Исходные цементные
частицы
Гибридный материал
цемент - УНВ
Композиционный
материал цемент - УНВ
Прочность на
Прочность на
изгиб
сжатие
МПа
%
МПа
%
Контрольный
6,72
100
87
100
1,0 %
7,20
107
130
149
2,1 %
7,43
110
217
249
3,3 %
7,05
105
138
159
• У материала медь – УНВ твердость
возросла в 2 раза при существенно лучшей
пластичности и электропроводности.
• Цементно-углеродный материал показал
увеличение прочности на сжатие в 3,3 раза
при увеличении прочности на изгиб.
 В рамках проекта было опубликовано 8
статей в реферируемых журналах.