För några dagar sedan publicerade professorn Aniruddh Vashisth vid University of Washington en artikel i den internationella auktoritativa tidskriften Carbon, där han hävdade att han framgångsrikt hade utvecklat en ny typ av kolfiberkompositmaterial.Till skillnad från traditionell CFRP, som inte kan repareras när den är skadad, kan nya material repareras upprepade gånger.
Medan de mekaniska egenskaperna hos traditionella material bibehålls, lägger den nya CFRP till en ny fördel, det vill säga att den kan repareras upprepade gånger under inverkan av värme.Värme kan reparera eventuella utmattningsskador på materialet, och kan även användas för att sönderdela materialet när det behöver återvinnas i slutet av servicecykeln.Eftersom traditionell CFRP inte kan återvinnas är det viktigt att utveckla ett nytt material som kan återvinnas eller repareras med hjälp av termisk energi eller radiofrekvent uppvärmning.
Professor Vashisth sa att värmekällan kan fördröja åldringsprocessen för det nya CFRP på obestämd tid.Strängt taget bör detta material kallas Carbon Fiber Reinforced Vitrimers (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers).Glaspolymer (Vitrimers) är en ny typ av polymermaterial som kombinerar fördelarna med termoplast och härdplast som uppfanns av den franske forskaren professor Ludwik Leibler 2011. Vitrimers material använder en dynamisk bindningsutbytesmekanism, som kan utföra reversibelt kemiskt bindningsutbyte på ett dynamiskt sätt vid upphettning, och samtidigt upprätthålla en tvärbunden struktur som helhet, så att värmehärdande polymerer kan vara självläkande och omarbetas som termoplastiska polymerer.
Däremot är de vanligen kallade kolfiberkompositmaterialen kolfiberförstärkta hartsmatriskompositmaterial (CFRP), som kan delas in i två typer: härdplast eller termoplast enligt de olika hartsstrukturerna.Värmehärdande kompositmaterial innehåller vanligtvis epoxiharts, de kemiska bindningarna i vilka permanent kan konsolidera materialet till en kropp.Termoplastiska kompositer innehåller relativt mjuka termoplastiska hartser som kan smältas och bearbetas, men detta kommer oundvikligen att påverka materialets styrka och styvhet.
De kemiska bindningarna i vCFRP kan anslutas, kopplas bort och återanslutas för att erhålla en "mellanjord" mellan härdade och termoplastiska material.Projektforskare tror att Vitrimerer kan bli ett substitut för härdplaster och undvika ackumulering av härdplaster i deponier.Forskare tror att vCFRP kommer att bli en stor förändring från traditionella material till dynamiska material och kommer att ha en rad effekter när det gäller kostnaden för hela livscykeln, tillförlitlighet, säkerhet och underhåll.
För närvarande är vindkraftverksblad ett av de områden där CFRP-användningen är stor, och återvinning av blad har alltid varit ett problem inom detta område.Efter utgången av tjänstetiden slängdes tusentals uttjänta blad i deponin i form av deponi, vilket orsakade en enorm påverkan på miljön.
Om vCFRP kan användas för bladtillverkning kan det återvinnas och återanvändas genom enkel uppvärmning.Även om det behandlade bladet inte kan repareras och återanvändas, kan det åtminstone brytas ned av värme.Det nya materialet förvandlar den linjära livscykeln för härdplastkompositer till en cyklisk livscykel, vilket kommer att vara ett stort steg mot hållbar utveckling.
Om vCFRP kan användas för bladtillverkning kan det återvinnas och återanvändas genom enkel uppvärmning.Även om det behandlade bladet inte kan repareras och återanvändas, kan det åtminstone brytas ned av värme.Det nya materialet förvandlar den linjära livscykeln för härdplastkompositer till en cyklisk livscykel, vilket kommer att vara ett stort steg mot hållbar utveckling.
Posttid: 2021-nov-09