Beberapa hari yang lalu, Profesor Universiti Washington Aniruddh Vashisth menerbitkan sebuah kertas dalam jurnal yang berwibawa antarabangsa Carbon, mendakwa bahawa dia telah berjaya membangunkan jenis bahan komposit serat karbon baru. Tidak seperti CFRP tradisional, yang tidak dapat diperbaiki setelah rosak, bahan -bahan baru dapat diperbaiki berulang kali.
Semasa mengekalkan sifat -sifat mekanikal bahan tradisional, CFRP baru menambah kelebihan baru, iaitu, ia boleh diperbaiki berulang kali di bawah tindakan haba. Haba boleh membaiki sebarang kerosakan keletihan bahan, dan juga boleh digunakan untuk mengurai bahan apabila perlu dikitar semula pada akhir kitaran perkhidmatan. Oleh kerana CFRP tradisional tidak dapat dikitar semula, adalah penting untuk membangunkan bahan baru yang boleh dikitar semula atau diperbaiki menggunakan tenaga haba atau pemanasan frekuensi radio.
Profesor Vashisth berkata bahawa sumber haba boleh melambatkan proses penuaan CFRP baru. Sebenarnya, bahan ini harus dipanggil vitrimer bertetulang serat karbon (VCFRP, vitrimer bertetulang serat karbon). Polimer kaca (vitrimer) adalah jenis bahan polimer baru yang menggabungkan kelebihan plastik termoplastik dan termoset yang dicipta oleh profesor saintis Perancis Ludwik Leibler pada tahun 2011. Bahan vitrimer menggunakan mekanisme pertukaran ikatan yang dinamik, menjadi penyembuhan diri dan diproses semula seperti polimer termoplastik.
Sebaliknya, bahan -bahan komposit serat karbon adalah bahan komposit resin gentian karbon yang diperkuatkan bahan komposit (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 tidak dapat dielakkan mempengaruhi kekuatan dan kekakuan bahan.
Bon kimia di VCFRP boleh disambungkan, terputus, dan disambung semula untuk mendapatkan "tanah tengah" antara bahan termoset dan termoplastik. Penyelidik projek percaya bahawa vitrimer boleh menjadi pengganti resin termoset dan mengelakkan pengumpulan komposit termoset di tapak pelupusan. Penyelidik percaya bahawa VCFRP akan menjadi peralihan utama dari bahan tradisional kepada bahan -bahan dinamik, dan akan mempunyai beberapa 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 selalu menjadi masalah dalam bidang ini. Selepas tamat tempoh perkhidmatan, beribu -ribu bilah bersara dibuang di tapak pelupusan dalam bentuk tapak pelupusan, yang menyebabkan kesan besar terhadap alam sekitar.
Jika VCFRP boleh digunakan untuk pembuatan bilah, ia boleh dikitar semula dan digunakan semula dengan pemanasan mudah. Walaupun bilah yang dirawat tidak dapat diperbaiki dan digunakan semula, sekurang -kurangnya ia dapat diuraikan oleh haba. Bahan baru mengubah kitaran hayat linear komposit termoset ke dalam kitaran hidup kitaran, yang akan menjadi langkah besar ke arah pembangunan mampan.
Jika VCFRP boleh digunakan untuk pembuatan bilah, ia boleh dikitar semula dan digunakan semula dengan pemanasan mudah. Walaupun bilah yang dirawat tidak dapat diperbaiki dan digunakan semula, sekurang -kurangnya ia dapat diuraikan oleh haba. Bahan baru mengubah kitaran hayat linear komposit termoset ke dalam kitaran hidup kitaran, yang akan menjadi langkah besar ke arah pembangunan mampan.
Masa Post: Nov-09-2021
