Кілька днів тому професор університету Вашингтона Анірудд Вашіс опублікував документ у міжнародному авторитетному журналі Carbon, стверджуючи, що він успішно розробив новий тип композиційного матеріалу з вуглецевого волокна. На відміну від традиційного CFRP, який неможливо відремонтувати після пошкодження, нові матеріали можна повторно відремонтувати.
Підтримуючи механічні властивості традиційних матеріалів, новий CFRP додає нову перевагу, тобто його можна повторно відремонтувати під дією тепла. Тепло може відновити будь -яку пошкодження матеріалу втоми, а також може бути використаний для розкладання матеріалу, коли його потрібно переробити в кінці циклу обслуговування. Оскільки традиційні CFRP не можна переробляти, важливо розробити новий матеріал, який можна переробляти або відремонтувати за допомогою теплової енергії або радіочастотного нагріву.
Професор Вашіст заявив, що джерело тепла може нескінченно затримати процес старіння нового CFRP. Суворо кажучи, цей матеріал слід називати підсиленими вуглецевими волокнами вітримерами (VCFRP, жилами, посиленими вуглецевим волокном). Скляний полімер (вітримери)-це новий тип полімерного матеріалу, який поєднує переваги термопластичних та термореактивних пластмас, винайдених професором французького вченого Людвіка Лейблера. Матеріал Vitrimers використовує механізм динамічного обміну зв’язок, який може здійснювати обмінний хімічний зв’язок, як це може бути нагрівається, і в той же час підтримувати структуру, що перетинається, як цілий відмикання структури. Самолікування та переробка, як термопластичні полімери.
На відміну від цього, загальноприйняті композитними матеріалами з вуглецевого волокна - це композитні матеріали з армованим вуглецевим волокном (CFRP), які можна розділити на два типи: термозет або термопластику відповідно до різної структури смоли. Термореакційні композитні матеріали зазвичай містять епоксидну смолу, хімічні зв’язки, в яких можуть постійно консолідувати матеріал в одне тіло. Термопластичні композити містять відносно м'які термопластичні смоли, які можна розплавити та переробляти, але це неминуче вплине на міцність і жорсткість матеріалу.
Хімічні зв’язки в VCFRP можуть бути з'єднані, відключені та підключені для отримання "середнього ґрунту" між термозетром та термопластичними матеріалами. Дослідники проекту вважають, що вітримери можуть стати заміною термореактивних смол і уникати накопичення композитів термореактивних на сміттєзвалищах. Дослідники вважають, що VCFRP стане головним переходом від традиційних матеріалів до динамічних матеріалів і матиме низку наслідків з точки зору повної вартості життєвого циклу, надійності, безпеки та обслуговування.
В даний час лопатки вітрогенераторів є однією з областей, де використання CFRP велике, і відновлення лопатей завжди було проблемою в цій галузі. Після закінчення періоду обслуговування на сміттєзвалищі викинули тисячі лез у відставці у вигляді сміттєзвалища, що спричинило величезний вплив на навколишнє середовище.
Якщо VCFRP може бути використаний для виробництва лез, його можна переробляти та повторно використовувати простим нагріванням. Навіть якщо оброблене лезо неможливо відремонтувати та повторно використати, принаймні воно може бути розкладене теплом. Новий матеріал перетворює лінійний життєвий цикл композитів Thermoset у циклічний життєвий цикл, який буде великим кроком до сталого розвитку.
Якщо VCFRP може бути використаний для виробництва лез, його можна переробляти та повторно використовувати простим нагріванням. Навіть якщо оброблене лезо неможливо відремонтувати та повторно використати, принаймні воно може бути розкладене теплом. Новий матеріал перетворює лінійний життєвий цикл композитів Thermoset у циклічний життєвий цикл, який буде великим кроком до сталого розвитку.
Час посади: листопад-09-2021
