Углеродные нанотрубки заменили металл в промышленных нагревателях

Исследователи из Университета Райса разработали нагревательные элементы на основе волокон из углеродных нанотрубок (CNTF) и протестировали их в условиях промышленного газового нагрева. Результаты опубликованы в 2026 году при участии партнёров из Shell и компании DexMat.

В экспериментах нагреватели из углеродных нанотрубок при контакте с движущимися газами обеспечили более высокую удельную тепловую мощность по сравнению с традиционными элементами из металлических сплавов. Преимущество проявлялось в неокисляющих средах, где углеродные материалы выдерживают более высокие температуры без разрушения.

Команда изготовила несколько конфигураций нагревателей: одиночные нити, параллельные ряды и текстильные ткани. Эффективность оценивалась методом определения удельной мощности — показателя, при котором устройство выходит из строя. Ткани из нанотрубок показали более равномерное распределение тепла и меньшее число локальных перегревов по сравнению с жёсткими металлическими сетками.

Волокна CNTF имеют малый диаметр, обладают высокой прочностью и гибкостью. Из них можно производить тканые, вязаные и пористые конструкции с увеличенной площадью поверхности. Высокая теплопроводность материала снижает риск локального перегрева, который является одной из основных причин поломки нагревателей.

Производство волокон масштабировала компания DexMat. Исследование объединило специалистов в области материаловедения, наноразмерной теплопередачи и промышленного производства.