«Кинетика жидкофазной сдвиговой эксфолиации графита в синтетических маслах»

Графен, двухслойный графен и графеновые нанопластинки используются в различных отраслях промышленности, как самостоятельные материалы и в качестве модификаторов при получении новых конструкционных и функциональных материалов. Одним из перспективных направлений является модифицирование графеновыми нанопластинками синтетических масел и пластичныых смазок. Основными факторами, которые тормозят широкое промышленное использование этих наноматериалов являются: высокая себестоимость производства; отсутствие экологически чистых промышленных технологий.Целью проекта является изучение кинетики процесса получения графеновых нанопластинок методом жидкофазной сдвиговой эксфолиации графита, что необходимо для перехода от лабораторных методик к промышленным технологиям.В основу исследований положена гипотеза о том, что если организовать процесс получения графеновых нанопластинок непосредственно в одном из компонентов функционального или конструкционного материала, то обеспечивается максимально равномерное распределение графеновых структур по всему объему этого материала и минимизируется агломерация этих структур в процессе дальнейшего использования данного материала.Новизна решения проблемы заключается в том, что при получении графеновых нанопластинок будут организованы только сдвиговые воздействия на частицы графита, что уменьшит вероятность образования дефектов их структуры и повысит качество готового продукта. Кроме этого будет теоретически обосновано и экспериментально подтверждено критическое расстояние между нанопластинками в масляной суспензии, а следовательно и их предельная концентрация, при котором интенсивность процесса агломерации становится больше интенсивности образования новых нанопластинок и продолжение процесса эксфолиации становится не эффективным.По окончанию проекта будут получены теоретически обоснованные и экспериментально подтвержденные основные закономерности процесса жидкофазной сдвиговой эксфолиации кристаллического графита в синтетическом масле и, на их основе, выработаны рекомендации для организации промышленного производства модифицированного графеновыми нанопластинками синтетического масла и пластичных смазок с повышенными, не менее чем в 1,5 раза, тибологическими характеристиками.