Ученые КФУ научились получать борид кобальта при комнатной температуре

Сотрудники Химического института им. А. М. Бутлерова Казанского федерального университета (КФУ) синтезировали магнитные наночастицы борида кобальта (CoB) для модификации АБС-пластиков, которые модифицируют полимер в многофункциональный компаунд с заданными механическими, магнитными и диэлектрическими свойствами, сообщила пресс-служба Минобрнауки.

С целью улучшения свойств полимеров используются различные добавки: одни отвечают за термоокислительную стабилизацию, другие — за магнитные свойства, третьи — за диэлектрические и так далее. Ученым КФУ удалось создать добавку, выполняющую сразу несколько функций, с помощью которой можно регулировать многие свойства одновременно.

«Боридные частицы кобальта обычно получают при температуре 500–900 °С, что делает их производство достаточно дорогим. Мы разработали новый низкоэнергетический подход, который позволяет получать частицы борида кобальта при комнатной температуре», — рассказал руководитель проекта, доцент кафедры неорганической химии Артур Ханнанов.

Новый метод позволяет не только улучшить механические, магнитные и диэлектрические свойства компаундов, но и расширяет возможности применения АБС-пластиков в различных областях.

«Мы научились при помощи наночастиц контролировать такие характеристики пластика, как температура стеклования и стойкость к окислению, что позволяет более тонко настраивать полученные из него изделия и увеличивает количество циклов переработки этого пластика, что делает его более экологичным», — отметил Артур Ханнанов.

Разработчики отмечают, что модифицированные АБС-пластики благодаря прекрасным диэлектрическим свойствам и способности выдерживать высокие температуры могут использоваться для производства изоляционных материалов, электронных компонентов, таких как корпуса для микросхем и других устройств, где требуется высокая теплостойкость и устойчивость к окислению, а также в 3D-печати для создания сложных конструкций и прототипов. 

Поскольку материалы обладают магнитными свойствами, из них можно создавать контролируемые с помощью магнитного поля роботизированные системы для автоматического управления промышленными процессами.

Созданные в КФУ наночастицы нетоксичны и недорогие в производстве, а их использование позволит заменить некоторые токсичные добавки для модификации АБС-пластика, которые могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду.

Предложенная технология позволяет создавать компаунды, которые могут быть вторично переработаны после окончания срока службы изделия. Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты исследования опубликованы в издании Polymers (MDPI).