Технология, которой не купишь
Группа «Энергопром» - производитель углеграфитовой продукции - заявила, что намерена организовать в России к 2014 году производство изостатического графита. Что это такое, зачем оно нужно и какая наука за всем этим стоит, STRF.ru выяснил у директора по развитию Евгения Салькова.
Евгений Сальков: Купить технологию производства изостатического графита практически невозможно
Чем лично вы занимаетесь в «Энергопроме»?
- В настоящее время я занимаюсь вопросами развития бизнеса, организацией новых направлений: разработки новых продуктов на основе углерода, графита, модификации существующих графитов, а также созданием новых структур в рамках группы. Одна из таких структур - R&D-центр. Хоть мы и имеем научные лаборатории практически на каждом предприятии, но они всегда были нацелены на решение производственных задач, улучшение существующих технологий. Задачи R&D-центра - разрабатывать новые технологии, следить за новыми достижениями в нашей области, заниматься методической поддержкой текущей работы на предприятиях. Он будет построен в «Сколково» и должен начать работу в 2014 году, а пока, мы, видимо, будем вести исследовательские работы в здании НИИграфита, в непосредственной близости от углеродной науки.
С научными организациями вы работаете?
- Безусловно. Один в поле не воин. У нас очень профессиональные сотрудники, группа «Энергопром» объединяет большую часть углеродной промышленности бывшего Советского Союза, и во многом профессиональный костяк специалистов был сохранен. Но помимо опыта производства продуктов важно же и понимание того, что происходит в процессе производства. Здесь мы сотрудничаем со специалистами Института новых углеродных материалов и технологий, его руководитель Виктор Васильевич Авдеев. И нашим профильным институтом НИИграфит, где с нами работает Наталья Юрьевна Бейлина, профессор, доктор технических наук. Она очень сильно нам помогала с задачей подготовки порошка для прессования изостатического графита.
Плюс мы пытаемся найти решения, которые позволят улучшить свойства обычного графита по сравнению с мировыми аналогами за счет наномодификации сырьевых материалов в процессе производства. Мы добавляем в пек углеродные нанотрубки. На выходе у графита повышается электропроводность в среднем на 22% и на 39-57% - прочность при сжатии. Эту идею мы почерпнули в НИИграфит, где ведутся лабораторные исследования в этом направлении. Теперь перед нами стоит задача масштабировать их методы. Сложность в равномерном распределении наночастиц. Одно дело - небольшой объем. Наши специалисты сейчас размышляют, как равномерно интегрировать в пек наночастицы при промышленных объемах. Есть несколько вариантов. Можно смешивать их в сухом виде и, заряжая частицы, добиваться, чтобы они соединялись из-за притяжения противоположных зарядов. Можно добавлять частицы уже в жидкий пек. Пока ответа нет. Найти его - задача будущего руководителя R&D-центра.
Чем интересен изостатический графит?
- Этот продукт известен в мире с середины семидесятых годов, но в нашей стране он не производится. Сейчас параллельно с решением организационных вопросов мы разрабатываем технологию получения такого графита. Купить её практически невозможно, потому что это ноу-хау каждого из производителей. Их в мире не так уж и много, и все они серьезно охраняют свою интеллектуальную собственность. Нигде в публичном доступе нет материалов по технологии производства. Все углеродчики знают, что для получения изостатического графита надо изготовить пресс-порошок, нужен изостатический пресс, печь обжига, печь графитации и оборудование для механической обработки. Но весь секрет в мелочах: какой порошок должен быть, до какой степени его нужно перемолоть, какие режимы использовать при прессовке. Важно иметь печи обжига с низким градиентом температуры, которые могут очень медленно набирать температуру, буквально по градусу, в течение долгого времени и так же медленно остывать.
Мы сейчас осваиваем технологию методом проб и ошибок. Пока что результат не соответствует мировым аналогам, но уже превосходит наши традиционные продукты и сам материал очень интересный и для нас перспективный.
Чем он отличается от обычного графита?
- Изостатический графит прессуется в жидкости или в масле. Давление осуществляется одновременно со всех сторон в капсуле. Поэтому изостатический графит, в отличие от других, обладает одинаковыми физическими свойствами во всех направлениях. При этом изостатический пресс позволяет создавать детали больших размеров. То есть можно сразу получить изделие длиной несколько метров и высотой метра полтора.
Например, японская компания Tokai Carbon делает роликовые валки металлопрокатных станков из изостатического графита. Эти валки могут находится в очень разных температурных условиях в зависимости от близости к печи. Соответственно у них разная степень износа, срок службы. Устойчивость к высоким температурам позволяет использовать валки из изостатического графита в любых условиях, и срок службы их будет гораздо больше, нежели металлических.
Однако материал этот дорогой. Технически он может заменить собой любой другой вид графита, но этого не происходит, потому что в ряде случаев его свойства просто избыточны.
Где оправдано его применение?
- Традиционная сфера применения - металлургия. В северной Америке, например, колеса для железнодорожного транспорта выплавляют в формах, которые делают из графита. Машиностроение: подшипники, кольца трения, торцевые и поршневые направляющие. Плюс электродная, электронная промышленности.
Помимо традиционных есть такие интересные сферы применения, как альтернативная энергетика - из изостатического графита делается подложка для светопоглощающей пленки. В тиглях из изостатического графита можно выращивать кристаллы особо чистого кремния и алмазы.
Большая часть этого графита пойдет на экспорт?
- Да, мы планируем в 2014 году получить первую продукцию. Производить будем на Челябинском электродном заводе. Наша мощность будет составлять три тысячи тонн изостатического графита в год. В первую очередь, мы, конечно, ориентированы на мировой рынок. Потому, что российский пока очень медленно растет с точки зрения применения передовых углеродных материалов.
И все же в нашей стране он кому-то нужен?
- Да, да, да. Это могут быть предприятия, входящие в атомный энергопромышленный комплекс. «Росатом» - крупнейший потребитель мелкозернистых конструкционных материалов из углерода, которые могут быть, замещены изостатическим графитом. К тому же «Росатом» сейчас работает в двух направлениях, которые нам интересны: они разрабатывают новый тип реактора с применением материалов на основе графита и активно занимаются вопросом утилизации отработанных ядерных материалов.
Следующий потенциальный потребитель изостатического графита - это предприятия-участники сегмента альтернативной энергетики. Ну, и бесчисленное количество предприятий, которые используют графит в машиностроении и в металлургии. Так что без внутреннего рынка мы не останемся.
Боровикова Екатерина
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=223&d_no=52209
Евгений Сальков: Купить технологию производства изостатического графита практически невозможно
Чем лично вы занимаетесь в «Энергопроме»?
- В настоящее время я занимаюсь вопросами развития бизнеса, организацией новых направлений: разработки новых продуктов на основе углерода, графита, модификации существующих графитов, а также созданием новых структур в рамках группы. Одна из таких структур - R&D-центр. Хоть мы и имеем научные лаборатории практически на каждом предприятии, но они всегда были нацелены на решение производственных задач, улучшение существующих технологий. Задачи R&D-центра - разрабатывать новые технологии, следить за новыми достижениями в нашей области, заниматься методической поддержкой текущей работы на предприятиях. Он будет построен в «Сколково» и должен начать работу в 2014 году, а пока, мы, видимо, будем вести исследовательские работы в здании НИИграфита, в непосредственной близости от углеродной науки.
С научными организациями вы работаете?
- Безусловно. Один в поле не воин. У нас очень профессиональные сотрудники, группа «Энергопром» объединяет большую часть углеродной промышленности бывшего Советского Союза, и во многом профессиональный костяк специалистов был сохранен. Но помимо опыта производства продуктов важно же и понимание того, что происходит в процессе производства. Здесь мы сотрудничаем со специалистами Института новых углеродных материалов и технологий, его руководитель Виктор Васильевич Авдеев. И нашим профильным институтом НИИграфит, где с нами работает Наталья Юрьевна Бейлина, профессор, доктор технических наук. Она очень сильно нам помогала с задачей подготовки порошка для прессования изостатического графита.
Плюс мы пытаемся найти решения, которые позволят улучшить свойства обычного графита по сравнению с мировыми аналогами за счет наномодификации сырьевых материалов в процессе производства. Мы добавляем в пек углеродные нанотрубки. На выходе у графита повышается электропроводность в среднем на 22% и на 39-57% - прочность при сжатии. Эту идею мы почерпнули в НИИграфит, где ведутся лабораторные исследования в этом направлении. Теперь перед нами стоит задача масштабировать их методы. Сложность в равномерном распределении наночастиц. Одно дело - небольшой объем. Наши специалисты сейчас размышляют, как равномерно интегрировать в пек наночастицы при промышленных объемах. Есть несколько вариантов. Можно смешивать их в сухом виде и, заряжая частицы, добиваться, чтобы они соединялись из-за притяжения противоположных зарядов. Можно добавлять частицы уже в жидкий пек. Пока ответа нет. Найти его - задача будущего руководителя R&D-центра.
Чем интересен изостатический графит?
- Этот продукт известен в мире с середины семидесятых годов, но в нашей стране он не производится. Сейчас параллельно с решением организационных вопросов мы разрабатываем технологию получения такого графита. Купить её практически невозможно, потому что это ноу-хау каждого из производителей. Их в мире не так уж и много, и все они серьезно охраняют свою интеллектуальную собственность. Нигде в публичном доступе нет материалов по технологии производства. Все углеродчики знают, что для получения изостатического графита надо изготовить пресс-порошок, нужен изостатический пресс, печь обжига, печь графитации и оборудование для механической обработки. Но весь секрет в мелочах: какой порошок должен быть, до какой степени его нужно перемолоть, какие режимы использовать при прессовке. Важно иметь печи обжига с низким градиентом температуры, которые могут очень медленно набирать температуру, буквально по градусу, в течение долгого времени и так же медленно остывать.
Мы сейчас осваиваем технологию методом проб и ошибок. Пока что результат не соответствует мировым аналогам, но уже превосходит наши традиционные продукты и сам материал очень интересный и для нас перспективный.
Чем он отличается от обычного графита?
- Изостатический графит прессуется в жидкости или в масле. Давление осуществляется одновременно со всех сторон в капсуле. Поэтому изостатический графит, в отличие от других, обладает одинаковыми физическими свойствами во всех направлениях. При этом изостатический пресс позволяет создавать детали больших размеров. То есть можно сразу получить изделие длиной несколько метров и высотой метра полтора.
Например, японская компания Tokai Carbon делает роликовые валки металлопрокатных станков из изостатического графита. Эти валки могут находится в очень разных температурных условиях в зависимости от близости к печи. Соответственно у них разная степень износа, срок службы. Устойчивость к высоким температурам позволяет использовать валки из изостатического графита в любых условиях, и срок службы их будет гораздо больше, нежели металлических.
Однако материал этот дорогой. Технически он может заменить собой любой другой вид графита, но этого не происходит, потому что в ряде случаев его свойства просто избыточны.
Где оправдано его применение?
- Традиционная сфера применения - металлургия. В северной Америке, например, колеса для железнодорожного транспорта выплавляют в формах, которые делают из графита. Машиностроение: подшипники, кольца трения, торцевые и поршневые направляющие. Плюс электродная, электронная промышленности.
Помимо традиционных есть такие интересные сферы применения, как альтернативная энергетика - из изостатического графита делается подложка для светопоглощающей пленки. В тиглях из изостатического графита можно выращивать кристаллы особо чистого кремния и алмазы.
Большая часть этого графита пойдет на экспорт?
- Да, мы планируем в 2014 году получить первую продукцию. Производить будем на Челябинском электродном заводе. Наша мощность будет составлять три тысячи тонн изостатического графита в год. В первую очередь, мы, конечно, ориентированы на мировой рынок. Потому, что российский пока очень медленно растет с точки зрения применения передовых углеродных материалов.
И все же в нашей стране он кому-то нужен?
- Да, да, да. Это могут быть предприятия, входящие в атомный энергопромышленный комплекс. «Росатом» - крупнейший потребитель мелкозернистых конструкционных материалов из углерода, которые могут быть, замещены изостатическим графитом. К тому же «Росатом» сейчас работает в двух направлениях, которые нам интересны: они разрабатывают новый тип реактора с применением материалов на основе графита и активно занимаются вопросом утилизации отработанных ядерных материалов.
Следующий потенциальный потребитель изостатического графита - это предприятия-участники сегмента альтернативной энергетики. Ну, и бесчисленное количество предприятий, которые используют графит в машиностроении и в металлургии. Так что без внутреннего рынка мы не останемся.
Боровикова Екатерина
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=223&d_no=52209