Износостойкие композиты для токоприемников транспорта разработали сибирские ученые

Специалисты Института теоретической и прикладной механики им. Христиановича (ИТПМ) СО РАН получили образцы композиционных материалов на основе меди, легированных графитом с добавками никеля или титана. Разработка предназначена для изготовления скользящих контактов и элементов токоприемников метро, троллейбусов, трамваев и электричек. Об этом в четверг, 26 марта 2026 года, официальное издание Сибирского отделения РАН "Наука в Сибири". Графит в составе композитов снижает коэффициент трения, повышая износостойкость, а никель или титан улучшают смачиваемость графита медью.

В основе исследования лежат композиты на медной основе, обогащенные графитом. Как пояснила автор проекта, научный сотрудник лаборатории физики многофазных сред ИТПМ СО РАН кандидат химических наук Томила Видюк, добавление графита улучшает антифрикционные свойства.

"Графит существенно снижает коэффициент трения композитов на основе меди, что, в свою очередь, должно повысить износостойкость, позволяя материалам служить значительно дольше", – отметила исследователь.

Для улучшения смачиваемости графита медью в композит вносится третий компонент – никель или титан. В рамках проекта также исследуются медно-графитовые композиты, содержащие карбид вольфрама. Эти материалы, сочетающие электропроводность и высокую твердость, могут найти применение в электродах для сварки сопротивлением и электроэрозионной резки.

В проекте используются две технологии получения новых материалов:

"В настоящее время мы уделяем около 90% времени электроискровому спеканию, но уже в ближайший месяц планируем начать активные эксперименты с напылением. Наша цель – получить материалы, которые превосходят существующие аналоги по своим характеристикам: сниженный коэффициент трения, повышенная износостойкость, увеличенный срок службы и улучшенные механические свойства", – заявила Томила Видюк.

Новые материалы предназначены для изготовления скользящих контактов, а также деталей железнодорожного транспорта, в первую очередь элементов токоприемников для метро, троллейбусов, трамваев и электричек.

Полученные образцы проходят испытания на твердость, электропроводность, коэффициент трения и износостойкость. Первые результаты подтверждают, что характеристики улучшены по сравнению с существующими аналогами.

Разработки сибирских ученых открывают путь к созданию новых материалов для высокотехнологичных отраслей – от транспорта до тяжелой промышленности.