چند روز پیش ، استاد دانشگاه واشنگتن ، آنیرود واشیست ، مقاله ای را در مجله معتبر بین المللی کربن منتشر کرد و ادعا کرد که وی با موفقیت نوع جدیدی از مواد کامپوزیت فیبر کربن را توسعه داده است. بر خلاف CFRP سنتی ، که پس از آسیب دیدن قابل ترمیم نیست ، می توان مواد جدید را به طور مکرر تعمیر کرد.
CFRP جدید ضمن حفظ خصوصیات مکانیکی مواد سنتی ، مزیت جدیدی را اضافه می کند ، یعنی می توان آن را به طور مکرر تحت عمل گرما تعمیر کرد. گرما می تواند هرگونه خستگی از مواد را ترمیم کند و همچنین می تواند برای تجزیه مواد در هنگام نیاز به بازیافت در پایان چرخه خدمات استفاده شود. از آنجا که CFRP سنتی قابل بازیافت نیست ، تهیه ماده جدیدی که می تواند با استفاده از انرژی حرارتی یا گرمایش فرکانس رادیویی قابل بازیافت یا ترمیم باشد ، مهم است.
پروفسور واشست گفت که منبع گرما می تواند به طور نامحدود روند پیری CFRP جدید را به تأخیر بیندازد. به طور دقیق ، این ماده را باید ویتامرهای تقویت شده با فیبر کربن (VCFRP ، ویتامرهای تقویت شده با فیبر کربن) نامیدند. 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 self-healing and مانند پلیمرهای ترموپلاستیک پردازش شده است.
در مقابل ، معمولاً به عنوان مواد کامپوزیت فیبر کربن به عنوان مواد کامپوزیت ماتریس رزین تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) گفته می شود ، که می تواند به دو نوع تقسیم شود: ترموست یا ترموپلاستیک با توجه به ساختار رزین مختلف. مواد کامپوزیت حرارتی معمولاً حاوی رزین اپوکسی هستند ، پیوندهای شیمیایی که در آن می توانند به طور دائم مواد را در یک بدن ادغام کنند. کامپوزیت های ترموپلاستیک حاوی رزین های ترموپلاستیک نسبتاً نرم هستند که می توانند ذوب و پردازش مجدد شوند ، اما این به ناچار بر قدرت و سفتی مواد تأثیر می گذارد.
پیوندهای شیمیایی در VCFRP را می توان به هم وصل ، قطع و اتصال مجدد برای به دست آوردن "میانه" بین مواد ترموست و ترموپلاستیک متصل کرد. محققان پروژه بر این باورند که VitriMers می تواند به جایگزینی برای رزین های ترموسالات تبدیل شود و از تجمع کامپوزیت های ترموساسیون در محل های دفن زباله جلوگیری کند. محققان بر این باورند که VCFRP به یک تغییر عمده از مواد سنتی به مواد پویا تبدیل می شود و از نظر هزینه چرخه زندگی کامل ، قابلیت اطمینان ، ایمنی و نگهداری ، یک سری تأثیرات خواهد داشت.
در حال حاضر ، تیغه های توربین بادی یکی از مناطقی است که استفاده از CFRP بزرگ است ، و بازیابی تیغه ها همیشه در این زمینه مشکلی ایجاد کرده است. پس از اتمام دوره خدمات ، هزاران تیغه بازنشسته در محل دفن زباله به شکل دفن زباله دور ریختند و این باعث تأثیر زیادی بر محیط زیست شد.
اگر از VCFRP برای تولید تیغه استفاده شود ، ممکن است با گرمایش ساده بازیافت و استفاده مجدد شود. حتی اگر تیغه تحت درمان قابل ترمیم و استفاده مجدد نباشد ، حداقل با گرما قابل تجزیه است. ماده جدید چرخه زندگی خطی کامپوزیت های ترموست را به یک چرخه زندگی چرخه ای تبدیل می کند ، که گامی بزرگ برای توسعه پایدار خواهد بود.
اگر از VCFRP برای تولید تیغه استفاده شود ، ممکن است با گرمایش ساده بازیافت و استفاده مجدد شود. حتی اگر تیغه تحت درمان قابل ترمیم و استفاده مجدد نباشد ، حداقل با گرما قابل تجزیه است. ماده جدید چرخه زندگی خطی کامپوزیت های ترموست را به یک چرخه زندگی چرخه ای تبدیل می کند ، که گامی بزرگ برای توسعه پایدار خواهد بود.
زمان پست: نوامبر 09-2021
