18 Aug 2022
Ученые из подведомственного Минобрнауки России Института химии растворов им. Г.А. Крестова в сотрудничестве с Институтом нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН разработали новый способ получения порошков для селективного лазерного спекания, одного из самых распространенных методов 3D-печати. Этот способ позволит решить проблему импортозамещения зарубежных аналогов.
Зарубежные технологии получения порошка из полиамида-12 основаны на приготовлении раствора полимера в этаноле при повышенном давлении (10 атмосфер) с использованием сложного оборудования для проведения процесса. Преимущество нового способа состоит в использовании специально подобранного растворителя, благодаря которому процесс может быть реализован при атмосферном давлении и, следовательно, не требует дорогостоящего оборудования, работающего при высоком давлении. Причем подобранный растворитель нетоксичен, экологически безопасен, производится в России и имеет невысокую стоимость.
«На мой взгляд, данная разработка представляет классический пример, демонстрирующий переход от фундаментальных исследований в области термодинамики полимерных систем к решению конкретной материаловедческой прикладной задачи – созданию физико-химических основ отсутствующей в России технологии получения порошка из полиамида-12 для селективного лазерного спекания (3D-печати)», – прокомментировал доктор химических наук, главный научный сотрудник лаборатории физической химии гетерогенных систем полимер-жидкость ИХР РАН Константин Почивалов.
Создание нового способа получения полимерных порошков стало возможным благодаря разработке новых фундаментальных представлений о фазовом равновесии и структурообразовании в смесях частично кристаллических полимеров с различными жидкими растворителями. Учеными было показано, что охлаждение малоконцентрированного раствора частично кристаллического полимера с подобранным растворителем сопровождается кристаллизацией полимера из однородной смеси с образованием сферолитов — шарообразных частиц размерами от тысячных долей до нескольких миллиметров, в которых чередуются области порядка и беспорядка в расположении макромолекул.
Далее из аморфных областей полимера выделяется растворитель, а внутри сферолитов формируются мелкие поры. Размерами и формой частиц порошка можно управлять за счет перемешивания исходного раствора на стадии охлаждения, за счет измельчения получаемого порошка в жидкости, а также за счет изменения концентрации полимера в исходном растворе и скорости охлаждения.
Кроме того, в рамках исследования при помощи сотрудников ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» была проведена апробация полученного порошка в 3D-печати. Исследование распределения частиц по размерам, сыпучести, насыпной плотности и других свойств полученного по новой технологии порошка показало, что эти характеристики соответствуют зарубежным аналогам. Для того чтобы в дальнейшем масштабировать новый способ и создать промышленную технологию получения полимадиных порошков для 3D-печати, потребуется до 1 года проведения совместных НИОКР с инженерами-конструкторами и технологами заинтересованных предприятий.
Источник: Научная Россия
25 Apr 2024
19 декабря 2023 года Международный институт развития научного сотрудничества «МИ ...
14 и 15 ноября в отеле «Националь» в Москве проходит III Международный форум «СМ ...
30 октября 2023 Центр научно-аналитической информации Института востоковедения Р ...
С 18 по 20 октября в Казани пройдет шестой международный «Медиафорум-2023: свобо ...
10-11 октября в Белграде прошла IX Международная встреча интеллектуалов на тему ...
Президент Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Российский политолог, историк, публицист.
Доктор политических наук, профессор МГИМО
Генеральный директор Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Научный руководитель Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук.
Профессор
Председатель Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук, профессор, член-корреспондент РАН. Директор Института востоковедения РАН. Член научного совета Российского совета по международным делам.
Заместитель Председателя Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук.
Профессор кафедры стран постсоветского зарубежья РГГУ, профессор факультета глобальных процессов МГУ им. М.В. Ломоносова.