Beberapa hari yang lalu, profesor Universiti Washington Aniruddh Vashisth menerbitkan makalah dalam jurnal berwibawa antarabangsa Carbon, mendakwa bahawa dia telah berjaya membangunkan bahan komposit gentian karbon jenis baharu.Tidak seperti CFRP tradisional, yang tidak boleh dibaiki sebaik sahaja rosak, bahan baharu boleh dibaiki berulang kali.
Sambil mengekalkan sifat mekanikal bahan tradisional, CFRP baharu menambah kelebihan baharu, iaitu, ia boleh dibaiki berulang kali di bawah tindakan haba.Haba boleh membaiki sebarang kerosakan keletihan bahan, dan juga boleh digunakan untuk mengurai bahan apabila ia perlu dikitar semula pada penghujung kitaran perkhidmatan.Memandangkan CFRP tradisional tidak boleh dikitar semula, adalah penting untuk membangunkan bahan baharu yang boleh dikitar semula atau dibaiki menggunakan tenaga haba atau pemanasan frekuensi radio.
Profesor Vashisth berkata bahawa sumber haba boleh melambatkan proses penuaan CFRP baharu selama-lamanya.Tegasnya, bahan ini harus dipanggil Vitrimer Bertetulang Serat Karbon (vCFRP, Vitrimer Bertetulang Serat Karbon).Polimer kaca (Vitrimers) ialah sejenis bahan polimer baharu yang menggabungkan kelebihan plastik termoplastik dan termoset yang dicipta oleh saintis Perancis Profesor Ludwik Leibler pada tahun 2011. Bahan Vitrimers menggunakan mekanisme pertukaran ikatan dinamik, yang boleh melakukan pertukaran ikatan kimia boleh balik dengan cara yang dinamik apabila dipanaskan, dan pada masa yang sama mengekalkan struktur bersilang secara keseluruhan, supaya polimer termoset boleh sembuh sendiri dan diproses semula seperti polimer termoplastik.
Sebaliknya, bahan komposit gentian karbon yang biasa dirujuk ialah bahan komposit resin matriks bertetulang gentian karbon (CFRP), yang boleh dibahagikan kepada dua jenis: termoset atau termoplastik mengikut struktur resin yang berbeza.Bahan komposit termoset biasanya mengandungi resin epoksi, ikatan kimia yang boleh menyatukan bahan secara kekal ke dalam satu badan.Komposit termoplastik mengandungi resin termoplastik yang agak lembut yang boleh dicairkan dan diproses semula, tetapi ini pasti akan menjejaskan kekuatan dan kekukuhan bahan.
Ikatan kimia dalam vCFRP boleh disambungkan, diputuskan dan disambung semula untuk mendapatkan "tanah tengah" antara bahan termoset dan termoplastik.Penyelidik projek percaya bahawa Vitrimers boleh menjadi pengganti resin termoset dan mengelakkan pengumpulan komposit termoset di tapak pelupusan sampah.Penyelidik percaya bahawa vCFRP akan menjadi anjakan besar daripada bahan tradisional kepada bahan dinamik, dan akan mempunyai satu siri kesan dari segi kos kitaran hayat penuh, kebolehpercayaan, keselamatan dan penyelenggaraan.
Pada masa ini, bilah turbin angin adalah salah satu kawasan di mana penggunaan CFRP adalah besar, dan pemulihan bilah sentiasa menjadi masalah dalam bidang ini.Selepas tamat tempoh perkhidmatan, beribu-ribu bilah bersara telah dibuang di tapak pelupusan dalam bentuk tapak pelupusan, yang menyebabkan kesan besar kepada alam sekitar.
Jika vCFRP boleh digunakan untuk pembuatan bilah, ia mungkin dikitar semula dan digunakan semula dengan pemanasan mudah.Walaupun bilah yang dirawat tidak boleh dibaiki dan digunakan semula, sekurang-kurangnya ia boleh reput oleh haba.Bahan baharu ini mengubah kitaran hayat linear komposit termoset kepada kitaran hayat kitaran, yang akan menjadi langkah besar ke arah pembangunan mampan.
Jika vCFRP boleh digunakan untuk pembuatan bilah, ia mungkin dikitar semula dan digunakan semula dengan pemanasan mudah.Walaupun bilah yang dirawat tidak boleh dibaiki dan digunakan semula, sekurang-kurangnya ia boleh reput oleh haba.Bahan baharu ini mengubah kitaran hayat linear komposit termoset kepada kitaran hayat kitaran, yang akan menjadi langkah besar ke arah pembangunan mampan.
Masa siaran: Nov-09-2021