ИСТИНА

Объектом исследования являются гибридные кремний-органические аэрогели (композиты) и кремний-углеродные композиты для применения в качестве теплоизоляционных материалов, сорбентов для паров воды и газов, например, углекислого газа, а также в качестве материалов для изготовления датчиков газа. Цель работы − разработка и последовательная отработка лабораторных методик с целью оптимизации условий синтеза и получения органически модифицированных кремниевых аэрогелей, условий их высокотемпературной обработки в отсутствии кислорода (пиролиз органической составляющей) с целью последующей формулировки технических требований для разработки регламента на производство композиционных материалов. В процессе выполнения 2 этапа были наработаны кремний-органические аэрогели и кремний-углеродные композиты на их основе, частично проведены их испытания, включая определение текстурных характеристик, микроскопические исследования морфологии и рентгенофлуоресцентный анализ, ИК-спектроскопия, испытания сорбции СО2 при 273 К, испытания теплопроводности, испытания механической прочности на сжатие. В результате исследования были отклонены неперспективные направления синтеза, предложена новая методика взамен методики, отбракованной по результатам испытаний первой партии экспериментальных образцов, проведена корректировка четырех проектов лабораторных методик. Разработана математическая модель генерации микро и мезоструктуры композитов по механизму агрегации, ограниченной диффузией со множеством центров, разработаны алгоритмы, выполнена программная реализация модели и проведен вычислительный эксперимент, на базе которого выполнена адаптация модели. Кроме того, была проведена оценка параметрической чувствительности модели и было показано, что основным параметром, влияющим на удельную площадь поверхности сгенерированной структуры является размер глобулы. Проект находится на начальном этапе разработки, готовых к реализации технических решений в ходе выполнения первого этапа не получено. Результаты, полученные при выполнении второго этапа работ рекомендованы к использованию в качестве исходных данных при выполнении третьего и последующих этапов в рамках Соглашения о предоставлении субсидии от «30» ноября 2015 г. № 14.583.21.0014.