Для чего нужно углеволокно?
«Росатом» открыл в «Алабуге» два предприятия. Первое работает еще с 2015 года. На нем производят углеродное волокно. А вот новый завод делает сырье - полуфабрикат для углеволокна - ПАН-прекурсор. До открытия Umatex его приходилось покупать за границей.
Углеволокно или карбон (от слова «carbone» - углерод) - это легкий материал из нитей тоньше волоса и прочнее стали, состоящий из атомов углерода. Из углеволокна делают ткани, затем пропитывают затвердевающими смолами - например, эпоксидной. Получившийся материал - углепластик - находит применение везде: в самолетах, автомобилях, кораблях, в энергетике, строительстве и спорте. Он легкий, прочный и устойчив к коррозии.
Как углеволокно возродилось в России?
В России карбон для гражданских целей начали применять недавно. Однако с оборонкой все было иначе. Еще в 1960-е стало понятно, что нужны новые материалы - без них не удастся конкурировать с США. Углеволокно использовали в авиации, атомной промышленности. Без него ракетостроение и космонавтика не смогли бы развиваться. Так, в системе «Энергия-Буран» применялось более пяти тонн углепластика.
- Углеродное волокно использовали с 1970-х, в основном ракетчики. Тогда у СССР был паритет с Западом по этому вопросу. Только несколько стран кроме нас владели технологией производства углепластиков - США, Франция и Великобритания. Но с 80-х годов отрасль у нас перестала развиваться, потом наступили 90-е. В результате к «нулевым» наши углепластики стали уступать зарубежным по механическим характеристикам, а ещё оказались дороже - из-за устаревшей технологии производства. Объема же хватало только на военное производство, - объясняет доцент кафедры производства летательных аппаратов КНИТУ-КАИ, сотрудник Центра композитных технологий КНИТУ-КАИ Владимир Батраков.
До санкций Россия закупала углепластик за рубежом - в основном в Германии и в Японии.
Санкции изменили положение вещей. В 2019 году правительство и «Росатом» подписали соглашение о работе с новыми материалами, в число которых входит и углеволокно.
Сегодня российскому рынку требуется до 500 тонн углеволокна ежегодно. «Алабуга» производит 1,7 тысячи тонн, что позволяет даже экспортировать излишки. Есть и возможности для расширения производства до 2 тысяч тонн.
«Черное крыло» для самолета
Из углепластика делают и крылья для среднемагистрального самолета МС-21 - они получаются легкими и прочными. Именно потому, что при изготовлении крыла используют карбон, его называют «черным».
- Изначально ставка была сделана на использование сертифицированных материалов от именитых иностранных производителей. Одн¬ако, из-за санкций, наложенных властями США на компанию «АэроКомпозит», производителя крыла МС-21, отечественные авиастроители лишились возмо-жности получать требуемые материалы, - рассказывает «Снегу» Олег Пантелеев, исполнительный директор Агентства «АвиаПорт».
Фото: facebook.com/o.panteleev
Когда заработал завод Umatex, «черное крыло» для МС-21 стали делать из отечественных композиционных материалов. Также волокно Umatex применяется в российском авиационном двигателе пятого поколения ПД-14, в новых вертолетах, беспилотниках и многом другом.
«Углеволокна остаются дорогими»
От добычи нефти до готового изделия - очень длинная технологическая цепочка, которая проходит на разных предприятиях. цена такая высокая. Это главная причина, почему углеволокно такое дорогое.
- Если для авиации, космоса закупочную цену особо не лимитируют, то для автопрома проблема цены встаёт в полный рост. Углеволокно производства Umatex на ОЭЗ «Алабуга» должно быть дешевле зарубежного, в первую очередь из-за отсутствия необходимости привязки к курсу доллара, - говорит заведующий кафедрой химии и технологии переработки эластомеров КНИТУ-КХТИ, доктор технических наук, профессор Светослав Вольфсон.
Однако, по его словам, даже так цена остается высокой. Однако сейчас разрабатывается новый материал, в котором часть углеволокна заменяется на целлюлозу. Это значительно удешевит композит, сделает его доступнее.
- Что касается качества, то в КНИТУ-КХТИ мы сравнивали характеристики немецкого углеволокна и того, что производит «Алабуга». Так вот, оказалось, что наше не хуже, - отмечает Светослав Вольфсон.
