Оптическое волокно и силовые кабели используются во множестве отраслей современной промышленности: нефтедобывающей, оборонной, аэрокосмической и др. В настоящее время происходит расширение производства и добычи полезных ископаемых в сложных климатических условиях, идет активное освоение территорий на севере страны. В связи с этим учет температурных режимов эксплуатации при выборе полимера приобретает особенное значение. Поскольку механические свойства материала существенным образом изменяются в процессе стеклования, необходимо учитывать, что этот переход может оказать негативное влияние на эксплуатационные характеристики готового изделия. Поэтому российские компании крайне заинтересованы в создании таких полимеров, которые выдерживают экстремально низкие температуры, в том числе для использования в арктических условиях. Улучшить эксплуатационные характеристики материала можно с помощью модификации существующих или разработки новых отечественных рецептур полимерных составов, которые смогут заместить импортируемые зарубежные аналоги. Сейчас в этом особенно нуждаются российские предприятия. Ученые Пермского Политеха провели исследования и определили температуру стеклования отечественных полимеров для производства изделий с оптическим волокном и морозостойких силовых кабелей. Работа ученых является важным звеном в производстве модифицированных полимеров и может ускорить поиск материала, который будет отвечать необходимым эксплуатационным требованиям.
Результаты работы ученых опубликованы в журнале «AIP Conference Proceedings», 2022. Работа выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030».
— От механических характеристик защитных упрочняющих покрытий оптоволокна и изоляционных кабельных оболочек напрямую зависит надежность работы оборудования в сложных климатических условиях. В случае с оптоволокном важна стабильность передаваемого сигнала, а в случае с силовым кабелем стабильность передачи электрической энергии. Так, например, при добыче нефти в арктических условиях, температура в скважине может достигать +90°С, а на поверхности -50°С. Поэтому необходимо, чтобы полимерные материалы, используемые для производства этих изделий, обладали свойствами, которые обеспечат их надежную работу в широких температурных диапазонах, — рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и технологий в электротехнике ПНИПУ Сергей Ершов.
Температуру стеклования отечественных полимеров предназначенных для производства изделий с оптическим волокном и морозостойких силовых кабелей ученые Пермского Политеха определяли методами термического анализа. В результате было установлено, какие образцы обладают наибольшей устойчивостью к воздействию отрицательных температур.
Результаты исследования пермских ученых позволяют заинтересованным предприятиям существенно сократить материальные затраты и ускорить разработку новых отечественных полимерных материалов для использования при экстремально низких температурах.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % — региональные университеты.