Kilka dni temu profesor University of Washington Aniruddh Vashisth opublikował artykuł w międzynarodowym autorytatywnym czasopiśmie Carbon, twierdząc, że z powodzeniem opracował nowy rodzaj materiału kompozytowego z włókna węglowego. W przeciwieństwie do tradycyjnego CFRP, którego nie można naprawić po uszkodzeniu, nowe materiały można naprawić wielokrotnie.
Utrzymując właściwości mechaniczne tradycyjnych materiałów, nowa CFRP dodaje nową przewagę, to znaczy można go naprawić wielokrotnie pod działaniem ciepła. Ciepło może naprawić każde uszkodzenie zmęczeniowe materiału, a także może być użyte do rozkładu materiału, gdy musi być poddany recyklingowi na końcu cyklu serwisowego. Ponieważ tradycyjnego CFRP nie można poddać recyklingowi, ważne jest opracowanie nowego materiału, który można poddać recyklingowi lub naprawić za pomocą energii cieplnej lub ogrzewania częstotliwości radiowej.
Profesor Vashisth powiedział, że źródło ciepła może w nieskończoność opóźnić proces starzenia się nowego CFRP. Ściśle mówiąc, materiał ten należy nazwać witrimerami wzmocnionymi włóknem węglowym (VCFRP, witrimery wzmocnione włóknem węglowym). Szklany polimer (witrimery) to nowy rodzaj materiału polimerowego, który łączy zalety termoplastycznych i termoutwardzalnych tworzyw sztucznych wynalezionych przez francuskiego profesora Ludwika Leiblera w 2011 roku. Materiał witrimery używa mechanizmu dynamicznego wymiany wiązań, który może wykonywać odwracalną wymianę wiązań chemicznych w sposób dynamiczny, a tym samym utrzymywał strukturę krzyżową, taką, taką, taką, taką, taką, taką, która może być w sposób dynamiczny. Samoczekiwanie i ponownie przetworzone jak polimery termoplastyczne.
W przeciwieństwie do tego, powszechnie określane jako materiały kompozytowe z włókna węglowego są materiały kompozytowe z żywicy wzmocnionej włóknem węglowym (CFRP), które można podzielić na dwa typy: termoset lub termoplastyczny zgodnie z inną strukturą żywicy. Materiały kompozytowe termosetowania zwykle zawierają żywicę epoksydową, które wiązania chemiczne mogą trwale skonsolidować materiał w jednym korpusie. Kompozyty termoplastyczne zawierają stosunkowo miękkie żywice termoplastyczne, które można stopić i ponownie przetworzyć, ale nieuchronnie wpłynie to na wytrzymałość i sztywność materiału.
Wiązania chemiczne w VCFRP można podłączyć, odłączyć i ponownie połączyć, aby uzyskać „środkowy podłoże” między termosetem i materiałami termoplastycznymi. Badacze projektów uważają, że witrimery mogą stać się substytutem żywic termosetowych i uniknąć gromadzenia kompozytów termosetowych na wysypiskach. Naukowcy uważają, że VCFRP stanie się poważnym przejściem z tradycyjnych materiałów na materiały dynamiczne i będą miały szereg wpływów pod względem pełnego kosztu cyklu życia, niezawodności, bezpieczeństwa i konserwacji.
Obecnie łopatki turbiny wiatrowej są jednym z obszarów, w których użycie CFRP jest duże, a odzyskiwanie ostrzy zawsze było problemem w tej dziedzinie. Po wygaśnięciu okresu usług tysiące emerytowanych ostrzy zostało odrzuconych na wysypisku na składowisku, co spowodowało ogromny wpływ na środowisko.
Jeśli VCFRP może być używany do produkcji ostrzy, można go poddać recyklingowi i ponownie wykorzystywane przez proste ogrzewanie. Nawet jeśli traktowane ostrze nie można naprawić i ponownie wykorzystać, przynajmniej można je rozłożyć przez ciepło. Nowy materiał przekształca liniowy cykl życia kompozytów termosetowych w cykliczny cykl życia, który będzie dużym krokiem w kierunku zrównoważonego rozwoju.
Jeśli VCFRP może być używany do produkcji ostrzy, można go poddać recyklingowi i ponownie wykorzystywane przez proste ogrzewanie. Nawet jeśli traktowane ostrze nie można naprawić i ponownie wykorzystać, przynajmniej można je rozłożyć przez ciepło. Nowy materiał przekształca liniowy cykl życia kompozytów termosetowych w cykliczny cykl życia, który będzie dużym krokiem w kierunku zrównoważonego rozwoju.
Czas postu: listopad 09-2021
