0723-orgreview (Разработка технологии изготовления углерод-углеродного композиционного материала на основе нетканого окисленного полиакрилонитрила)

«утвиясдлю» генерального ель ктора по С,иванова 2018 г. отзыв вкдущкй ои Анизлции о научно-практической ценности диссертации Елакова Александра Борисовича на тему «Разработка технологии изготовления углерод- углеродного композиционного материала на основе нетканого окисленного полиакрилонитрила», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.1б.06 — Порошковая металлургия и композиционные материалы А альность изб анной темы. Углерод широко используется в технике.

Углеграфитовые материалы (искусственные графиты) применяются в атомной промышленности, электротехнике, химии, металлургии и машиностроении. Качественно новый уровень свойств в области углеродных материалов был получен созданием класса углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ) в которых углеродная матрица армирована углеродными волокнами. Высокие механические и теплофизические характеристики УУКМ открыли принципиально новые возможности применения углеродных материаловв авиа- 1 космическойтехнике, электронике, медицине. Фактором, сдерживающим широкое использование УУКМ, является их высокая стоимость, определяемая большой трудоемкостью их изготовления.

Это связано с многостадийностью технологии, включающей использование ручного труда при сборке многонаправленных армирующих каркасов материала. Тема диссертационной работы А,Б,Елакова направлена на разработку новой технологии изготовления УУКМ, позволяющей существенно упростить или даже устранить некоторые стадии традиционных технологий изготовления УУКМ. Из сказанного следует, что тема диссертационной работы А.Б.Елакова безусловно является актуальной, а сама работа — своевременной, Новизна весле овация и пол еииых ез льтатов выво ов и екоме а ий с о м ли оваииыхв иссе та ии.Полностьюсоглашаясь со сформулированной автором научной новизной работы, отметим, по нашему мнению, наиболее важное.

В работе предложена и научно обоснована новая технологическая схема изготовления УУКМ, состоящая в формировании армирующего каркаса из волокон окисленного полиакрилонитрила ~ПАН) и последующего формирования углеродной матрицы УУКМ. Это является принципиальным отличием от традиционной технологии УУКМ, в которой армирующий каркас формируется из углеродных волокон, специально полученных из ПАН на отдельном производстве. Такое изменение последовательности технологических стадий изготовления УУКМ позволило в работе А.Б.Елакова показать ряд преимуществ предложенного технологического процесса. ° Изготовление армирующего каркаса из ПАН ~в отличие от применения углеродных волокон) позволяет более широко применять известные технологии переработки полимерных волокон в изделии.

~ Формирование структуры углеродных волокон армирующего каркаса УУКМ происходит из окисленного ПАНа термообработкой 2 непосредственно уже в заготовке УУКМ. При этом, как следует из текста диссертации, достигаются довольно высокие уровни механических свойств формирующихся таким образом углеродных волокон. Возможно, это связано с применением иглопробивной технологии при изготовлении каркасов, в которых обеспечиваются растягивающие напряжения в волокнах окисленного ПАНа в ходе его карбонизации. е Применение иглопробивной технологии формирования армирующих каркасов значительно сокращает трудозатраты при их изготовлении, а самое главное — устраняет ручной труд при сборке каркаса из углеволокнистых жгутов.

Выводы по диссертации и высказанные рекомендации по применению разработанных технологических решений представляются обоснованными и имеют необходимый уровень новизны. Более того, новизна работы подтверждена зарегистрированным патентом РФ на изобретение, соавтором которого является А.Б. Елаков. Значимость я на кн н и оизво ства по ченных ез льтатов. Работа А.Б.Елакова находится в ряду передовых исследований, направленных на оптимизацию технологий изготовления УУКМ и их практического использования. В работе показана принципиальная возможность использования окисленного ПАН, как прекурсора для изготовления объемных армирующих каркасов из УУКМ. Полученные результаты, без сомнения, открывают возможность дальнейших разработок в данном направлении.

Уже достигнутые результаты А.Б.Блаковым по механическим свойствам УУКМ, их устойчивости к эрозии в высокоскоростных газовых потоках и электрическом разряде позволяют применять их не только для замены ранее разработанных УУКМ ~типа КИМФ) в некоторых изделиях, но и обеспечить новое качество в создаваемых перспективных устройствах. Это подтверждено актами внедрения результатов работы в ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», ОАО «Композит» НИИ прикладной механики и электродинамики (стр.

141-144). Рез льтаты аботы и е ставлнют несомненный инте ес ля организаций, разрабатывающих и применяющих УУКМ. Целесообразно ознакомить с результатами работы такие организации как АО «УНИИКМ» (г.Пермь), АО «ЦНИИСМ» (г.Хотьково), АО «Технология им. А.Г.Ромашина» (г.Обнинск), АО «НИИграфит» (г.Москва), ФГУП «ВИАМ» (г.Москва), НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей» (г.Санкт-Петербург).

Обоснованность и остове ность на чных положений выво ов. Основные научные положения и выводы работы, сделанные автором, представляются обоснованными. Обоснованность выводов основана на большом экспериментальном материале, полученном с использованием современных методов эксперимента. Результаты обсуждаются автором с позиции современных представлений материаловедения, химии твердого тела и физической химии. Автореферат тполностью соответствует основным положениям диссертации, Основные результаты диссертации опубликованы в открытой печати в статьях и докладах А.Б.Елакова и соавторов. Замечания и неточности в аботе. 1.

Экспериментальные результаты по отработке отдельных стадий предложенной технологии изложены в диссертации излишне лаконично. Автор не всегда приводит конструкции вспомогательных устройств, обеспечивающих реализацию той или иной технологической операции, а также условий, обеспечивающих достижение оптимальных свойств материалов. Автору следовало бы расширить описание таких разделов. 2.

Приведенные результаты по пористости полученных волокнистых каркасов Ипресскон (стр, 87) 110-60 мкм1 не соответствуют графикам на рисунке 3.13, из которых следует, что большая доля пористости представлена порами 4-20 мкм. 3. В результатах изучения ЭПР волокон ПАН следовало привести значение 8-фактора, который охарактеризовал бы локализацию электронов в изучаемых образцах. Также следовало бы провести изучение этим методом волокон после карбонизации и графитации, что дополнительно охарактеризовало бы процесс преобразования структуры ПАН в углерод. 4. Раздел 4.2, в котором описывается математическая модель напряженно-деформированного состояния полимерного холста при намотке на оправку, представляется незаконченным.

Его следовало бы продолжить примерами расчета, а также выводами по адекватности модели и выбору теоретически оптимальных усилий намотки. Соответствие аботы т ебованиям и е ъивлиемым к Диссертация А.Б.Елакова представляет собой законченное исследование. Работа обладает всеми основными качествами кандидатской диссертации: актуальностью решаемой проблемы, новизной методов решения, интересными и важными научными результатами, практической ценностью разработанных материалов и способов их получения.

Важно, что сформулированные подходы и представления интересны для дальнейшего развития, как в части их научного исследования, так и практического применения. Приведенные в диссертации результаты исследования свидетельствуют о научной зрелости диссертанта, способного решать научно-теоретические и практические проблемы в области композиционных материалов. Выполненная работа соответствует критериям п. 9-14 «Положения о присуждении ученых степеней»„ утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2013 г.

№ 842 ~ред. от 30.07.2014), а ее автор Елаков Александр Борисович заслуживает 5 присуждения учйной степени кандидата технических наук по специальности 05,16.06 — Порошковая металлургия и композиционные материалы. Отзыв составлен и одобрен по результатам рассмотрения диссертационной работы на расширенном семинаре лаборатории наноматериалов и карбидных композитов АО «ЦНИИМ» 15 ноября 2018 года (протокол № 4). Лепеш Григорий Васильевич, доктор технических наук по специальности 20.02,21 — средства поражения и боеприпасы, профессор, руководитель комплекса «А» - главный конструктор по направлению «А» АО «Центральный научно-исследовательский институт материалов». Адрес: 191014, г.

Санкт-Петербург, ул. Парадная, д.8 Телефон: 8 ~812) Е-та11: 1пКо®спйт.сот Корчагина Светлана Борисовна - старший научный сотрудник лаборатории наноматериалов и карбидных композитов АО «Центральный научноисследовательский институт материалов». Адрес: 191014, г, Санкт-Петербург, ул.

Парадная, д.8 Телефон: 8 ~812) 274-46-39 Е-ша11: шй®спшп.сош <~~' " ф' .