На Кавказе предложили новый материал для продления жизни электроники

Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х.

М. Бербекова в составе научного коллектива разработали новый материал, который может существенно повысить безопасность электротехнических и электронных систем. Современная промышленность все чаще нуждается в решениях, способных надежно работать в экстремальных условиях, поэтому появление таких разработок особенно важно. Новый полимерный герметик ориентирован на применение там, где обычные материалы быстро теряют свои свойства и перестают обеспечивать защиту оборудования.

МОСКВА, 10 ноября — РИА Новости. В ходе лабораторных и полевых испытаний специалисты установили, что созданный материал отличается не только огнестойкостью, но и высокой устойчивостью к воздействию повышенных температур, а также агрессивных химических веществ. Это делает его перспективным для использования в широком спектре отраслей — от энергетики и машиностроения до электроники, транспортной сферы и других направлений промышленности. Благодаря своим характеристикам герметик способен выполнять сразу несколько важных функций: защищать оборудование, повышать его надежность и продлевать срок службы.

Разработчики отмечают, что такие материалы особенно востребованы в условиях, где критически важны пожарная безопасность, стабильность работы и защита от внешних воздействий. Подобные решения могут найти применение при создании более долговечных и безопасных устройств, а также при модернизации уже существующих технических систем. Результаты исследования опубликованы в издании «Известия Кабардино-Балкарского государственного университета».

Современная электроника и электротехника нуждаются в надежной защите чувствительных элементов, поскольку даже незначительное воздействие влаги, пыли, перепадов температуры или механического износа может привести к сбоям в работе оборудования. Именно поэтому все более широкое применение находят компаунды-герметики — специальные полимерные материалы, которые используют для изоляции и защиты различных деталей и узлов. Такие составы наносят в жидком состоянии, после чего они заполняют пустоты, плотно обволакивают компоненты и постепенно затвердевают, создавая прочный защитный слой, сообщили в Кабардино-Балкарском государственном университете (КБГУ) имени Х. М. Бербекова.

Подобные материалы особенно востребованы там, где требуется долговечность, стабильность работы и надежная защита от внешней среды. Компаунды помогают предотвращать коррозию, снижают риск коротких замыканий и повышают устойчивость изделий к агрессивным условиям эксплуатации. Однако вместе с их преимуществами все острее встает и экологическая проблема, связанная с последующей утилизацией таких изделий.

Как отметила одна из авторов исследования, доцент кафедры биохимии и химической экологии КБГУ Сафият Балаева, серьезную трудность представляет невозможность переработки продукции, содержащей эпоксидные смолы и другие компаунды. По ее словам, такие материалы практически не поддаются расплавлению, из-за чего невозможно вернуть их в исходное состояние и выделить исходные компоненты. Кроме того, их крайне сложно перерабатывать механическим способом, например путем измельчения и повторного переплавления, что значительно усложняет обращение с такими отходами и делает поиск экологичных альтернатив особенно актуальным.

Исследователи Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х. М. Бербекова совместно с учеными Северо-Кавказского горно-металлургического института разработали новые отверждающиеся полимерные материалы, предназначенные для защиты и электроизоляции в сфере электротехники и электроники. Эта работа имеет важное практическое значение, поскольку такие материалы востребованы при создании надежных покрытий, герметизирующих составов и изоляционных элементов, работающих в условиях повышенных нагрузок. По словам специалистов, созданные хлорсодержащие эпоксидные смолы отличаются более простой технологией получения и меньшей зависимостью от дефицитного сырья.

Новые эпоксидные смолы и компаунды, полученные в ходе исследования, выгодно отличаются от традиционных материалов на основе бисфенола А прежде всего доступностью исходных компонентов и удобством их использования в промышленном синтезе. Кроме того, такие разработки могут стать более экономичным и экологически рациональным решением для предприятий, которым нужны прочные, термостойкие и долговечные полимерные системы.

Как уточнила ученый, в качестве одного из ключевых исходных веществ был использован гексахлорэтан (C2Cl6). Это соединение представляет собой побочный продукт, образующийся при производстве востребованного растворителя — четыреххлористого углерода (CCl4), который широко применяется в лакокрасочной, химической и фармацевтической промышленности. Таким образом, разработка позволяет не только создавать новые материалы, но и более эффективно использовать промышленные отходы, вовлекая их в полезный технологический цикл.

Помимо хлорсодержащих соединений, коллектив ученых также создал компаунды на основе гидрохинона и резорцина. Эти составы не содержат атомов хлора, что расширяет спектр получаемых материалов и дает возможность подбирать рецептуры под разные задачи — от электроизоляции до защитных покрытий с особыми эксплуатационными свойствами. Подобные разработки открывают перспективы для дальнейшего совершенствования полимерной химии и внедрения новых материалов в современную промышленность.

Разработанные эпоксидные смолы отличаются не только высокой адгезией, но и выраженной огнестойкостью, что делает их особенно востребованными в качестве герметизирующих материалов для деталей, эксплуатируемых в условиях повышенной пожароопасности. Такие составы способны надежно защищать элементы электроники и другие компоненты от внешних воздействий, одновременно повышая их эксплуатационную надежность. Согласно результатам испытаний коммерчески доступных транзисторов, обработанных новой пропиткой, изделия с такой герметизацией служат заметно дольше, сообщили в КБГУ.

Кроме того, исследования показали, что эти эпоксидные смолы сохраняют стабильность при длительном контакте с различными агрессивными средами. В частности, они устойчивы к растворам кислот и щелочей, к солям разного типа, а также к воздействию масел — как растительных, так и смазочных. Для проверки образцы полимеров помещали в такие среды на 48–60 часов, и испытания подтвердили их высокую химическую стойкость.

Таким образом, новые эпоксидные материалы можно рассматривать как перспективное решение для защиты электронных и технических изделий, которым необходимы надежная герметизация, стойкость к огню и сохранение свойств в неблагоприятных условиях эксплуатации.

Исследователи отмечают, что за весь период наблюдений ни масса, ни цвет образцов не претерпели заметных изменений. Это говорит о высокой стойкости материалов к воздействию агрессивных жидкостей и подтверждает, что сами компаунды, а также изготовленные с их использованием детали, могут успешно применяться в датчиках давления масла, на промышленных линиях контроля производства масла и в других технических системах, где важна устойчивость к химически активной среде», — рассказала Балаева.

По ее словам, полученные результаты особенно важны для отраслей, где надежность материалов напрямую влияет на безопасность и стабильность работы оборудования. Такие компаунды могут стать перспективным решением для эксплуатации в условиях повышенной влажности, контакта с маслами и другими агрессивными средами, где традиционные материалы со временем теряют свои свойства. Дополнительным преимуществом является сохранение внешнего вида и структуры образцов, что также указывает на их долговечность.

В дальнейшем коллектив исследователей намерен продолжить разработку и испытания компаундов, опираясь на новые рецептуры и расширяя спектр возможных применений. Ученые рассчитывают улучшить характеристики материалов и проверить их эффективность в более широком диапазоне эксплуатационных условий.

Источник и фото - ria.ru