Porowate pianki węglowe i węglikowe

 

  • Poziom gotowości technologicznej TRL: 4
  • Syntetyczny opis: Pianki na bazie węgla szklistego (węglowe/węglikowe) charakteryzują się trójwymiarową strukturą porowatą zbliżoną do struktury szkieletowej typu plaster miodu. Charakteryzują się dużą powierzchnią właściwą i porowatością (60-90%), pozwalającą uzyskać duży stopień konwersji, a dzięki dobrym właściwościom elektrycznym można je wykorzystać jako jako elektrody w bateriach i akumulatorach. Materiały tego typu przepuszczają ciecze i gazy, co predestynuje je do aplikacji w charakterze filtrów i podłoży dla substancji katalitycznych, w tym pracujących w wysokiej temperaturze i mediach agresywnych chemicznie.
    Porowata struktura pianek węglowych zapewnia również możliwość infiltracji ciekłymi metalami lub polimerami. W takim przypadku porowata struktura pełni rolę ciągłego, równomiernie rozmieszczonego wzmocnienia w kompozycie i może być wykorzystana celem podwyższenia sztywności i wytrzymałości na ściskanie oraz wykorzystana jako komponent podwyższający odporność termiczną.

Autorzy:

  • dr hab. inż. Jerzy Myalski
  • mgr inż. Bartosz Hekner
  • mgr inż. Marcin Godzierz
  • mgr inż. Bartosz Dybowski

Korzyści z wdrożenia:

  • Proponowana technologia pozwala na uzyskanie w procesie karbonizacji otwartokomórkowych struktur węglowych lub węglikowych o określonych cechach geometrycznych i różnym składzie chemicznym, w zależności od zastosowanego pierwiastka węglikotwórczego takiego jak krzem, chrom, tytan, hafn itp., trudnych do uzyskania metodami spieniania i spiekania ze względu na o wiele wyższe temperatury spiekania
  • Uzyskane pianki mogą stanowić gotowy produkt (elektrody, filtry) lub być wykorzystane jako struktury wzmacniające w kompozytach
  • Po wytworzeniu pianki węglowej istnieje możliwość nałożenia na powierzchnię pianki powłoki metalicznej o właściwościach katalitycznych np. złota, platyny, palladu
  • Technologia daje możliwość wstępnego przygotowania pianki eliminując koszty związane z obróbką mechaniczną wyrobów
  • Technologia proekologiczna ze względu na niską temperatury procesu

Zastosowania:

Elektrody stosowane w procesach galwanicznych, bateriach, akumulatorach, filtry czyszczące, umocnienie w materiałach kompozytowe od podwyższonej odporności na zużycie, katalizatory w procesach chemicznych i przemyśle motoryzacyjnym

Szczegóły techniczne:

Wyroby o określonych cechach geometrycznych, strukturalnych i składzie chemicznych, przestrzenne struktury umacniające w kompozytach pracujących w wysokoobciążonych, samosmarownych węzłach tarcia lub kompozytach o podwyższonej energii zniszczenia

Słowa kluczowe:

węgiel szklisty, pianki otwartokomórkowe, struktury szkieletowe, kompozyty, komponenty umacniające


Projekt Współfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego z programu „Inkubator Innowacyjności +” w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój, Działanie 4.4 Zwiększenie potencjału kadrowego sektora B+R