För några dagar sedan publicerade University of Washington professor Aniruddh Vashisth ett papper i den internationella auktoritativa tidskriften Carbon och hävdade att han framgångsrikt hade utvecklat en ny typ av kolfiberkompositmaterial. Till skillnad från traditionell CFRP, som inte kan repareras när de har skadats, kan nya material repareras upprepade gånger.
Samtidigt som de mekaniska egenskaperna hos traditionella material, tillför den nya CFRP en ny fördel, det vill säga den kan repareras upprepade gånger under värmeverkan. Värme kan reparera eventuella trötthetsskador i materialet och kan också användas för att sönderdela materialet när det måste 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 termisk energi eller radiofrekvensuppvärmning.
Professor Vashisth sa att värmekällan kan på obestämd tid försena åldringsprocessen för den nya CFRP. Strikt sett bör detta material kallas kolfiberförstärkta vitrimerer (VCFRP, kolfiberförstärkta vitrimerer). Glass polymer (Vitrimers) is a new type of polymer material that combines the advantages of thermoplastic and thermosetting plastics invented by French scientist Professor Ludwik Leibler in 2011. Vitrimers material uses dynamic bond exchange mechanism, which can perform reversible chemical bond exchange in a dynamic manner when heated, and at the same time maintain a cross-linked structure as a whole, so that thermosetting polymers can be Självhelande och omarbetad som termoplastiska polymerer.
Däremot är det ofta kallade kolfiberkompositmaterialet kolfiberarmerat hartsmatriskompositmaterial (CFRP), som kan delas upp i två typer: termoset eller termoplast enligt den olika hartsstrukturen. Termosettering av kompositmaterial innehåller vanligtvis epoxiharts, de kemiska bindningarna i vilket permanent kan befästa materialet till en kropp. Termoplastiska kompositer innehåller relativt mjuka termoplastiska hartser som kan smälta och omarbetas, 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 "mellangrund" mellan termoset och termoplastmaterial. Projektforskare tror att vitrimerer kan bli en ersättning för termosettinghartser och undvika ansamling av termosettingkompositer i deponier. Forskare tror att VCFRP kommer att bli en stor övergång från traditionella material till dynamiska material och kommer att ha en serie effekter när det gäller full livscykelkostnad, tillförlitlighet, säkerhet och underhåll.
För närvarande är vindkraftverk som är ett av områdena där CFRP -användningen är stor, och återhämtningen av blad har alltid varit ett problem i detta fält. Efter utgången av serviceperioden kasserades tusentals pensionerade blad i deponiet i form av deponi, vilket orsakade en enorm inverkan på miljön.
Om VCFRP kan användas för bladtillverkning kan den återvinnas och återanvändas genom enkel uppvärmning. Även om det behandlade bladet inte kan repareras och återanvändas, kan det åtminstone sönderdelas genom värme. Det nya materialet förvandlar den linjära livscykeln för termosetkompositer till en cyklisk livscykel, vilket kommer att vara ett stort steg mot hållbar utveckling.
Om VCFRP kan användas för bladtillverkning kan den återvinnas och återanvändas genom enkel uppvärmning. Även om det behandlade bladet inte kan repareras och återanvändas, kan det åtminstone sönderdelas genom värme. Det nya materialet förvandlar den linjära livscykeln för termosetkompositer till en cyklisk livscykel, vilket kommer att vara ett stort steg mot hållbar utveckling.
Posttid: nov-09-2021
