Een paar dagen geleden publiceerde professor Aniruddh Vashisth van de Universiteit van Washington een paper in het International Autoritive Journal Carbon en beweerde dat hij met succes een nieuw type koolstofvezelcomposietmateriaal had ontwikkeld. In tegenstelling tot traditionele CFRP, die niet kan worden gerepareerd als ze eenmaal beschadigd zijn, kunnen nieuwe materialen herhaaldelijk worden gerepareerd.
Met het handhaven van de mechanische eigenschappen van traditionele materialen, voegt de nieuwe CFRP een nieuw voordeel toe, dat wil zeggen dat het herhaaldelijk kan worden gerepareerd onder de actie van warmte. Warmte kan alle vermoeidheidsschade van het materiaal herstellen en kan ook worden gebruikt om het materiaal te ontbinden wanneer het aan het einde van de servicecyclus moet worden gerecycled. Aangezien traditionele CFRP niet kan worden gerecycled, is het belangrijk om een nieuw materiaal te ontwikkelen dat kan worden gerecycled of gerepareerd met behulp van thermische energie of radiofrequentieverwarming.
Professor Vashisth zei dat de warmtebron het verouderingsproces van de nieuwe CFRP voor onbepaalde tijd kan vertragen. Strikt genomen moet dit materiaal koolstofvezelversterkte vitrimeren worden genoemd (VCFRP, koolstofvezelversterkte vitrimeren). Glazen polymeer (vitrimeren) is een nieuw type polymeermateriaal dat de voordelen combineert van thermoplastische en thermohardende kunststoffen uitgevonden door de Franse wetenschapper professor Ludwik Leibler in 2011. Vitrimeren materiaal gebruikt dynamisch bindingsuitwisselingsmechanisme, dat omkeerbare chemische binding kan uitvoeren op een dynamische manier om zelf te landen, en in dezelfde tijd een hele, thermische binding kan zelfheelden en een hele, thermische binding van zelfheelden van een hele, thermische binding van een hele, thermische binding van een hele, thermische binding van een hele, thermische binding, kan een geheel worden ingehaald en een geheel worden geëindheerd, en in een hele tijd die thermoset kan worden geëindigd, en een geheel van een geheel, thermische binding kan zelfhalen en een geheel worden geëindigd, zo is het thermoset. opnieuw verwerkt als thermoplastische polymeren.
De algemeen aangeduid als composietmaterialen van koolstofvezel zijn koolstofvezelversterkte harsmatrixcomposietmaterialen (CFRP), die in twee typen kunnen worden verdeeld: thermoset of thermoplastisch volgens de verschillende harsstructuur. Thermohardende composietmaterialen bevatten meestal epoxyhars, de chemische bindingen waarin het materiaal permanent in één lichaam kan consolideren. Thermoplastische composieten bevatten relatief zachte thermoplastische harsen die kunnen worden gesmolten en opnieuw worden verwerkt, maar dit zal onvermijdelijk de sterkte en stijfheid van het materiaal beïnvloeden.
De chemische bindingen in VCFRP kunnen worden aangesloten, losgekoppeld en opnieuw verbonden om een "middelgrote" te verkrijgen tussen thermohardende en thermoplastische materialen. Projectonderzoekers geloven dat vitrimeren een vervanging kunnen worden voor thermohardende harsen en de accumulatie van thermohardende composieten op stortplaatsen kunnen vermijden. Onderzoekers zijn van mening dat VCFRP een belangrijke verschuiving van traditionele materialen naar dynamische materialen zal worden en een reeks gevolgen zal hebben in termen van volledige levenscycluskosten, betrouwbaarheid, veiligheid en onderhoud.
Op dit moment zijn windturbinebladen een van de gebieden waar het gebruik van CFRP groot is en het herstel van messen is altijd een probleem op dit gebied geweest. Na het verstrijken van de dienstperiode werden duizenden gepensioneerde messen weggegooid op de stortplaats in de vorm van stortplaats, wat een enorme impact op het milieu had.
Als VCFRP kan worden gebruikt voor de productie van mes, kan dit worden gerecycled en hergebruikt door eenvoudige verwarming. Zelfs als het behandelde mes niet kan worden gerepareerd en hergebruikt, kan het tenminste worden afgebroken door warmte. Het nieuwe materiaal transformeert de lineaire levenscyclus van thermohardende composieten in een cyclische levenscyclus, wat een grote stap zal zijn in de richting van duurzame ontwikkeling.
Als VCFRP kan worden gebruikt voor de productie van mes, kan dit worden gerecycled en hergebruikt door eenvoudige verwarming. Zelfs als het behandelde mes niet kan worden gerepareerd en hergebruikt, kan het tenminste worden afgebroken door warmte. Het nieuwe materiaal transformeert de lineaire levenscyclus van thermohardende composieten in een cyclische levenscyclus, wat een grote stap zal zijn in de richting van duurzame ontwikkeling.
Posttijd: nov-09-2021
