For noen dager siden publiserte professor Aniruddh Vashisth ved University of Washington en artikkel i det internasjonale autoritative tidsskriftet Carbon, hvor han hevdet at han hadde utviklet en ny type karbonfiberkomposittmateriale.I motsetning til tradisjonell CFRP, som ikke kan repareres når den først er skadet, kan nye materialer repareres gjentatte ganger.
Mens den opprettholder de mekaniske egenskapene til tradisjonelle materialer, legger den nye CFRP til en ny fordel, det vil si at den kan repareres gjentatte ganger under påvirkning av varme.Varme kan reparere eventuelle utmattelsesskader på materialet, og kan også brukes til å dekomponere materialet når det skal resirkuleres ved slutten av servicesyklusen.Siden tradisjonell CFRP ikke kan resirkuleres, er det viktig å utvikle et nytt materiale som kan resirkuleres eller repareres ved bruk av termisk energi eller radiofrekvent oppvarming.
Professor Vashisth sa at varmekilden kan forsinke aldringsprosessen til den nye CFRP på ubestemt tid.Strengt tatt bør dette materialet kalles Carbon Fiber Reinforced Vitrimers (vCFRP, Carbon Fiber Reinforced Vitrimers).Glasspolymer (Vitrimers) er en ny type polymermateriale som kombinerer fordelene med termoplast og herdeplast oppfunnet av den franske forskeren professor Ludwik Leibler i 2011. Vitrimers materiale bruker dynamisk bindingsutvekslingsmekanisme, som kan utføre reversibel kjemisk bindingsutveksling på en dynamisk måte ved oppvarming, og samtidig opprettholde en tverrbundet struktur som helhet, slik at termoherdende polymerer kan være selvhelbredende og reprosesseres som termoplastiske polymerer.
I motsetning til dette er de ofte referert til som karbonfiberkomposittmaterialer karbonfiberforsterkede harpiksmatrisekomposittmaterialer (CFRP), som kan deles inn i to typer: herdeplast eller termoplast i henhold til den forskjellige harpiksstrukturen.Termoherdende komposittmaterialer inneholder vanligvis epoksyharpiks, de kjemiske bindingene som permanent kan konsolidere materialet til en kropp.Termoplastiske kompositter inneholder relativt myke termoplastiske harpikser som kan smeltes og reprosesseres, men dette vil uunngåelig påvirke styrken og stivheten til materialet.
De kjemiske bindingene i vCFRP kan kobles til, frakobles og kobles til igjen for å oppnå en "mellomgrunn" mellom herdeplast og termoplastiske materialer.Prosjektforskere mener at Vitrimerer kan bli en erstatning for herdeplaster og unngå akkumulering av varmeherdende kompositter i søppelfyllinger.Forskere tror at vCFRP vil bli et stort skifte fra tradisjonelle materialer til dynamiske materialer, og vil ha en rekke konsekvenser når det gjelder full livssykluskostnad, pålitelighet, sikkerhet og vedlikehold.
For tiden er vindturbinblader et av områdene hvor CFRP-bruken er stor, og gjenvinning av blader har alltid vært et problem på dette feltet.Etter utløpet av tjenesteperioden ble tusenvis av pensjonerte blader kastet i deponiet i form av deponi, noe som medførte en enorm påvirkning på miljøet.
Hvis vCFRP kan brukes til bladproduksjon, kan det resirkuleres og gjenbrukes ved enkel oppvarming.Selv om det behandlede bladet ikke kan repareres og gjenbrukes, kan det i det minste brytes ned av varme.Det nye materialet forvandler den lineære livssyklusen til herdede kompositter til en syklisk livssyklus, som vil være et stort skritt mot bærekraftig utvikling.
Hvis vCFRP kan brukes til bladproduksjon, kan det resirkuleres og gjenbrukes ved enkel oppvarming.Selv om det behandlede bladet ikke kan repareres og gjenbrukes, kan det i det minste brytes ned av varme.Det nye materialet forvandler den lineære livssyklusen til herdede kompositter til en syklisk livssyklus, som vil være et stort skritt mot bærekraftig utvikling.
Innleggstid: 09-november 2021