În urmă cu câteva zile, profesorul de la Universitatea din Washington Aniruddh Vashisth a publicat o lucrare în jurnalul internațional Carbon, susținând că a dezvoltat cu succes un nou tip de material compozit din fibră de carbon.Spre deosebire de CFRP tradițional, care nu poate fi reparat odată deteriorat, materialele noi pot fi reparate în mod repetat.
Menținând proprietățile mecanice ale materialelor tradiționale, noul CFRP adaugă un nou avantaj, adică poate fi reparat în mod repetat sub acțiunea căldurii.Căldura poate repara orice deteriorare cauzată de oboseală a materialului și poate fi folosită și pentru a descompune materialul atunci când acesta trebuie reciclat la sfârșitul ciclului de service.Deoarece CFRP tradițional nu poate fi reciclat, este important să se dezvolte un material nou care să poată fi reciclat sau reparat folosind energie termică sau încălzire prin radiofrecvență.
Profesorul Vashisth a spus că sursa de căldură poate întârzia la infinit procesul de îmbătrânire al noului CFRP.Strict vorbind, acest material ar trebui să fie numit Carbon Fiber Reinforced Vitrimers (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers).Polimerul de sticlă (Vitrimers) este un nou tip de material polimeric care combină avantajele plasticului termoplastic și termorigid inventat de omul de știință francez, profesorul Ludwik Leibler în 2011. Materialul Vitrimers folosește un mecanism dinamic de schimb de legături, care poate efectua schimburi de legături chimice reversibile într-o manieră dinamică. când sunt încălzite și, în același timp, mențin o structură reticulat în ansamblu, astfel încât polimerii termorigizi să poată fi auto-vindecați și reprocesați ca polimerii termoplastici.
În schimb, materialele denumite în mod obișnuit ca materiale compozite din fibră de carbon sunt materiale compozite cu matrice rășină armată cu fibră de carbon (CFRP), care pot fi împărțite în două tipuri: termosetate sau termoplastice în funcție de structura diferită a rășinii.Materialele compozite termorigide conțin de obicei rășini epoxidice, legăturile chimice în care pot consolida permanent materialul într-un singur corp.Compozitele termoplastice conțin rășini termoplastice relativ moi care pot fi topite și reprocesate, dar acest lucru va afecta inevitabil rezistența și rigiditatea materialului.
Legăturile chimice din vCFRP pot fi conectate, deconectate și reconectate pentru a obține o „punctură de mijloc” între materialele termorigide și termoplastice.Cercetătorii proiectului cred că Vitrimerii pot deveni un substitut pentru rășinile termorigide și pot evita acumularea de compozite termorigide în depozitele de gunoi.Cercetătorii cred că vCFRP va deveni o schimbare majoră de la materialele tradiționale la materialele dinamice și va avea o serie de impacturi în ceea ce privește costul întregului ciclu de viață, fiabilitatea, siguranța și întreținerea.
În prezent, palele turbinelor eoliene sunt una dintre zonele în care utilizarea CFRP este mare, iar recuperarea palelor a fost întotdeauna o problemă în acest domeniu.După expirarea perioadei de serviciu, mii de lame retrase au fost aruncate în groapa de gunoi sub formă de groapă de gunoi, ceea ce a provocat un impact imens asupra mediului.
Dacă vCFRP poate fi utilizat pentru fabricarea lamelor, acesta poate fi reciclat și reutilizat prin încălzire simplă.Chiar dacă lama tratată nu poate fi reparată și refolosită, cel puțin poate fi descompusă de căldură.Noul material transformă ciclul de viață liniar al compozitelor termorigide într-un ciclu de viață ciclic, care va fi un mare pas către dezvoltarea durabilă.
Dacă vCFRP poate fi utilizat pentru fabricarea lamelor, acesta poate fi reciclat și reutilizat prin încălzire simplă.Chiar dacă lama tratată nu poate fi reparată și refolosită, cel puțin poate fi descompusă de căldură.Noul material transformă ciclul de viață liniar al compozitelor termorigide într-un ciclu de viață ciclic, care va fi un mare pas către dezvoltarea durabilă.
Ora postării: Nov-09-2021