ИСТИНА

Проект направлен на двухсторонние исследования в области композиционных материалов, а именно, получение органически модифицированных аэрогелей на основе диоксида кремния и их пиролиз для получения кремний-углеродных композитов, включая комплексные аналитические исследования полученных образцов. В рамках проекта предусмотрена разработка лабораторных методик и оптимизация условий получения органически модифицированных кремневых аэрогелей, стадии их высокотемпературной обработки в отсутствии кислорода (пиролиз органической составляющей) и формулировка технических требований для разработки регламента на производство композиционных материалов. Кроме того, в рамках проекта будет разработано математическое описание и проведение численного моделирования механических и сорбционных свойств полученных композиционных материалов, включая модели структурообразования микро и мезоструктуры композитов, термических и механических свойств, сорбции газов и паров воды на базе сгенерированных структур и моделей на основе клеточных автоматов.

The project is aimed at two-way research in the field of composite materials, namely, the production of organically modified aerogels based on silicon dioxide and their pyrolysis for the production of silicon-carbon composites, including complex analytical studies of the samples obtained. The project provides for the development of laboratory methods and optimization of the conditions for obtaining organically modified silica aerogels, the stage of their high-temperature treatment in the absence of oxygen (pyrolysis of the organic component), and the formulation of technical requirements for the development of regulations for the production of composite materials. In addition, within the framework of the project, a mathematical description and numerical modeling of the mechanical and sorption properties of the composite materials obtained will be developed, including models for the formation of micro- and mesostructure composites, thermal and mechanical properties, sorption of gases and water vapor on the basis of generated structures and models based on cellular automata .

Разработка образцов композитов для использования в качестве: тепло и шумоизоляционных материалов, сорбентов, в т.ч. и наполнителей для тепловых насосов сорбционного типа. В рамках проекта уже была собрана пиролизная установка. Эксперименты показали, что в результате высокотемпературной обработки кремний-органических композитов в атмосфере инертного газа происходит значительное изменение структуры: наблюдается двухкратное увеличение удельной поверхности, значительное увеличение общего объема пор.

Научная группа под руководством профессора Н.В. Меньшутиной занимается вопросами в области сверхкритической сушки и адсорбции с 2007 г. В рамках проекта, поддержанного Российским фондом фундаментальных исследований, и сотрудничества с техническим университетом г. Гамбург (группа проф. Смирновой И.В.) было создано уникальное научное оборудование – реактор сверхкритического диоксида углерода (реактор СКДУ), позволяющий проводить процессы сверхкритической сушки и адсорбции. Научная группа имеет большой опыт в области получения аэрогелей на основе силанов, включая технологию получения ультралегких аэрогелей, композитов на основе тетроэтоксисилана и изопропоксида алюминия, органически модифицированных силикагелей. Имеются разработки в области получения органических аэрогелей (на основе альгината, желатина, хитозана и крахмала) в виде микросфер, а ткже в области сверхкритической адсорбции и экстракции. Данные исследования были неоднократно поддержаны со стороны Минобрнауки и РФФИ.

Проект находится на третьем этапе выполнения