Несколько дней назад профессор Вашингтонского университета Анирудд Вашист опубликовал статью в Международном авторитетном журнале Carbon, утверждая, что он успешно разработал новый тип составного материала из углеродного волокна. В отличие от традиционного CFRP, который не может быть отремонтирован после повреждения, новые материалы могут быть отремонтированы неоднократно.
Поддерживая механические свойства традиционных материалов, новый CFRP добавляет новое преимущество, то есть его можно повторно отремонтировать под действием тепла. Тепло может восстановить любое утомление повреждения материала, а также может использоваться для разложения материала, когда его необходимо переработать в конце цикла обслуживания. Поскольку традиционный CFRP не может быть переработан, важно разработать новый материал, который можно переработать или отремонтировать с использованием тепловой энергии или радиочастотного нагрева.
Профессор Вашист сказал, что источник тепла может на неопределенное время отложить процесс старения нового CFRP. Строго говоря, этот материал следует назвать витримерами, усиленными углеродным волокном (VCFRP, углеродные витримеры). 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 Самовосстановление и переработано как термопластичные полимеры.
Напротив, обычно называемые составными материалами из углеродного волокна представляют собой композитные материалы для усиленного углеродным волокном (CFRP), которые можно разделить на два типа: термосет или термопластика в соответствии с различной структурой смолы. Термозированные композитные материалы обычно содержат эпоксидную смолу, химические связи, в которых могут навсегда объединить материал в одно тело. Термопластичные композиты содержат относительно мягкие термопластичные смолы, которые можно расплавить и перепрокатировать, но это неизбежно повлияет на прочность и жесткость материала.
Химические связи в VCFRP могут быть подключены, отсоединены и воссоединены для получения «средней земли» между термосеткой и термопластичными материалами. Исследователи проекта считают, что витримеры могут стать заменой терморетимированных смол и избежать накопления термореактивных композитов на свалках. Исследователи полагают, что VCFRP станет значительным переходом от традиционных материалов к динамическим материалам и окажет ряд воздействий с точки зрения затрат на полную стоимость жизненного цикла, надежности, безопасности и технического обслуживания.
В настоящее время лопасти ветряных турбин являются одной из областей, где использование CFRP большое, а восстановление лопастей всегда было проблемой в этой области. После истечения срока службы тысячи пенсионеров были выброшены на свалке в виде свалки, что привело к огромному влиянию на окружающую среду.
Если VCFRP можно использовать для производства лезвий, он может быть переработан и повторно используется с помощью простого отопления. Даже если обработанное лезвие не может быть отремонтировано и использовано повторно, по крайней мере, оно может быть разложено путем тепла. Новый материал превращает линейный жизненный цикл термосетных композитов в циклический жизненный цикл, который станет большим шагом к устойчивому развитию.
Если VCFRP можно использовать для производства лезвий, он может быть переработан и повторно используется с помощью простого отопления. Даже если обработанное лезвие не может быть отремонтировано и использовано повторно, по крайней мере, оно может быть разложено путем тепла. Новый материал превращает линейный жизненный цикл термосетных композитов в циклический жизненный цикл, который станет большим шагом к устойчивому развитию.
Время сообщения: ноябрь-09-2021
