Májusban ünnepli 10 éves jubileumát az „Alabuga-Volokno” poliacrilnitril (PAN) prekurzor- és szénszálgyár. A vállalat a Roszatom Kompozit technológiák divíziójához tartozik. 10 év alatt az „Alabuga-Volokno” fontos láncszemmé vált a kompozitok gyártási folyamatában mind az atomenergetikai ipar, mind számos más alkalmazási terület számára.
A szénszálgyártó üzem építése 2012-ben kezdődött Tatárföldön, az „Alabuga” különleges gazdasági övezetben. Az első fázis teljes kapacitása 1,5 ezer tonna szénszál volt évente.
A technológiai gyártósor egy tekercselőgépből, egy PAN-szálakat hőkezelő részlegből áll – amiben energiahatékony oxidáló és karbonizáló kemencék vannak –, valamint egy felületkezelő és a kész szénszálakat tekercselő rendszerből áll. A technológiai folyamat látszólagos egyszerűsége ellenére a gyártósor egyedülálló – már csak azért is, mert a fiatal és gyorsan fejlődő szénkompozit iparágban nincsenek sablonos megoldások.
2015. május 15-én hivatalosan megnyitották az „Alabuga-Volokno” gyárat. „Az üzem elindításának köszönhetően nemzetközi piaci szereplőkké váltunk, külföldön is megismertek és elismertek minket, szakfolyóiratokban írtak rólunk” – emlékszik vissza Jurij Szvisztunov, a Roszatom Kompozit Technológiák divíziójának műszaki igazgatója. Az „Alabuga-Volokno” kompozit termékekhez gyárt közepes és nagy szilárdságú szénszálakat különböző méretekben. Az orosz szénszálas anyagoknak nagy kereslete van világszerte. Ezeket a termékeket az importhelyettesítési program keretében belföldi piacra is szállítják (a szénszál alkalmazási területeiről alább olvashat bővebben).
Ezzel párhuzamosan a Kompozit divízióban a PAN-prekurzorok – a szénszálak előállításához szükséges nyersanyagok – gyártásának beindításán dolgoztak. Az alapanyaggyártó üzemek 2021 novemberében a gyár szerves részévé váltak. A PAN-prekurzorok egy kőolaj-feldolgozásból származó termékből, az akrilnitrilből (vagy akrilsavnitril) készülnek. Ezt a nyersanyagot Oroszország egyik legnagyobb olajipari cége, a Lukoil szállítja a vállalat számára. A technológiai folyamat polimermolekulák keletkezésével kezdődik. Ezután a polimersugarak áthaladnak a szűrőn, így alakulnak ki a legvékonyabb szálak. „Az új gyártási technológia lehetővé teszi a szénkompozit anyagok teljes technológiai láncának kialakítását. Az orosz PAN-prekurzor minősége a világ legjobb gyártóinak szintjén áll” – jelentette ki a gyártás indításakor Alekszandr Lihacsov, a Roszatom vezérigazgatója.
Az új, évi ötezer tonna kapacitású gyártás elindításának köszönhetően a Kompozit divízió felhagyhatott a külföldi beszerzésekkel. A vállalat nemcsak az „Alabuga-Volokno” gyárat látja el nyersanyaggal, hanem a Kompozit divízió második üzemét is, amely a Szaratov régióban, Balakovo városában található. A Roszatom ezután a világ négy legnagyobb – széles termékválasztékot kínáló – szénszálgyártója közé lépett.
Az „Alabuga-Volokno” termékeit az új orosz MS-21-300 utasszállító repülőgép 17,5 m hosszú szárnykonzoljához és törzséhez használják. A kompozitok javítják a szárny aerodinamikai tulajdonságait , az egyes részegységek súlya csökken, így a repülőgép kevesebb üzemanyagot fogyaszt és üzemeltetési költségei is alacsonyabbak. A teljes mértékben importot kiváltó MS-21 típusú utasszállító berepülése 2024 nyarán kezdődött.
A szénszálak második legfontosabb alkalmazási területe az urán dúsítására szolgáló gázcentrifugák rotorjai. A Roszatom Üzemanyag divíziója (TVEL) nagyon szigorú követelményeket támaszt a szálak minőségével szemben, mivel a centrifugák 30 évig megállás nélkül, több mint 1500 fordulat/másodperc sebességgel működnek.
Még egy alkalmazási terület – a közlekedés. Szénkompozitokból gyártanak erős és könnyű versenyautó-karosszériákat, snowboardokat, SUP deszkákat, motorkerékpár-karosszériát és sok más terméket. A Kompozit divízió partnerként csatlakozott az olasz Kawasaki Puccetti Racing versenycsapathoz, és belépett a motorkerékpár-alkatrész piacra. Az orosz kompozitokat megtalálhatjuk sportmotorok karosszériáin, valamint szörfdeszkákon és snowboardokon is. Egyébként a jégkorongütők is szénkompozitból készülnek.
A negyedik terület a nagynyomású – többek között hidrogén tárolására és szállítására alkalmas – palackok gyártása.
Az ötödik terület a szélenergia: a szénkompozitok aránya a szélturbinalapátok gyártásában körülbelül 10%. Az szénkompozitokból hosszanti merevítőket készítenek. A merevítő többrétegű szénszövetből álló szalag, amely a lapát teljes hosszában fut. A merevítők a burkolatokba vannak beépítve, ezekre támaszkodnak az ellentartó elemek, melyek lehetővé teszik a lapátok számára, hogy ellenálljanak a szélterhelésnek.
Végül, különféle apró tárgyakat és alkatrészeket is gyártanak szénkompozitokból. Ezen a területen az alkalmazási lehetőségeknek csak a tervezők fantáziája szab korlátot. Szénszálak találhatók a laptopok házában, a hangszerekben és sok más tárgyban is.
