چند روز پیش، انیرود واشیست، استاد دانشگاه واشنگتن مقاله ای را در مجله معتبر بین المللی کربن منتشر کرد و مدعی شد که با موفقیت نوع جدیدی از مواد کامپوزیت فیبر کربن را توسعه داده است.برخلاف CFRP سنتی که پس از آسیب دیدگی قابل تعمیر نیست، مواد جدید را می توان به طور مکرر تعمیر کرد.
با حفظ خواص مکانیکی مواد سنتی، CFRP جدید مزیت جدیدی اضافه می‌کند، یعنی می‌توان آن را به طور مکرر تحت تأثیر گرما تعمیر کرد.گرما می تواند هرگونه آسیب ناشی از خستگی مواد را ترمیم کند و همچنین می تواند برای تجزیه مواد در زمانی که نیاز به بازیافت در پایان چرخه سرویس دارد، استفاده شود.از آنجایی که CFRP سنتی قابل بازیافت نیست، توسعه ماده جدیدی که می تواند با استفاده از انرژی حرارتی یا گرمایش فرکانس رادیویی قابل بازیافت یا تعمیر باشد، مهم است.
پروفسور Vashisth گفت که منبع گرما می تواند به طور نامحدود روند پیری CFRP جدید را به تاخیر بیندازد.به طور دقیق، این ماده را باید ویتریمرهای تقویت شده با فیبر کربن (vCFRP، ویتریمرهای تقویت شده با فیبر کربن) نامید.پلیمر شیشه (Vitrimers) نوع جدیدی از مواد پلیمری است که مزایای پلاستیک های ترموپلاستیک و ترموست را که توسط دانشمند فرانسوی پروفسور لودویک لیبلر در سال 2011 اختراع شد ترکیب می کند. هنگامی که حرارت داده می شود، و در عین حال یک ساختار متقاطع را به طور کلی حفظ می کند، به طوری که پلیمرهای ترموست می توانند مانند پلیمرهای ترموپلاستیک خود ترمیم شوند و دوباره پردازش شوند.
در مقابل، معمولاً به عنوان مواد کامپوزیت فیبر کربن نامیده می شود، مواد کامپوزیت ماتریس رزین تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) هستند که با توجه به ساختار مختلف رزین می توان آنها را به دو نوع تقسیم کرد: ترموست یا ترموپلاستیک.مواد کامپوزیت گرما سخت معمولاً حاوی رزین اپوکسی هستند، پیوندهای شیمیایی که در آن می‌تواند به طور دائم مواد را در یک بدنه یکپارچه کند.کامپوزیت های ترموپلاستیک حاوی رزین های ترموپلاستیک نسبتاً نرمی هستند که می توانند ذوب شوند و مجدداً پردازش شوند، اما این امر به طور اجتناب ناپذیری بر استحکام و سفتی مواد تأثیر می گذارد.
پیوندهای شیمیایی موجود در vCFRP را می توان به هم متصل، جدا کرد و مجدداً وصل کرد تا یک "زمین میانی" بین مواد ترموست و ترموپلاستیک به دست آید.محققان پروژه بر این باورند که ویتریمرها می توانند جایگزینی برای رزین های ترموست شوند و از تجمع کامپوزیت های ترموست در محل های دفن زباله جلوگیری کنند.محققان بر این باورند که vCFRP تبدیل به یک تغییر عمده از مواد سنتی به مواد پویا خواهد شد و یک سری تأثیرات از نظر هزینه چرخه عمر کامل، قابلیت اطمینان، ایمنی و نگهداری خواهد داشت.
در حال حاضر پره های توربین بادی یکی از مناطقی هستند که استفاده از CFRP در آن زیاد است و بازیابی پره ها همیشه در این زمینه مشکل ساز بوده است.پس از انقضای مدت خدمت هزاران تیغه بازنشسته به صورت دفن زباله در محل دفن زباله دور ریخته شد که تاثیر زیادی بر محیط زیست گذاشت.
اگر بتوان از vCFRP برای تولید تیغه استفاده کرد، ممکن است با حرارت دادن ساده بازیافت و دوباره استفاده شود.حتی اگر تیغه درمان شده قابل تعمیر و استفاده مجدد نباشد، حداقل می تواند در اثر حرارت تجزیه شود.این ماده جدید چرخه زندگی خطی کامپوزیت های گرماسخت را به چرخه زندگی چرخه ای تبدیل می کند که گام بزرگی به سوی توسعه پایدار خواهد بود.
اگر بتوان از vCFRP برای تولید تیغه استفاده کرد، ممکن است با حرارت دادن ساده بازیافت و دوباره استفاده شود.حتی اگر تیغه درمان شده قابل تعمیر و استفاده مجدد نباشد، حداقل می تواند در اثر حرارت تجزیه شود.این ماده جدید چرخه زندگی خطی کامپوزیت های گرماسخت را به چرخه زندگی چرخه ای تبدیل می کند که گام بزرگی به سوی توسعه پایدار خواهد بود.
زمان ارسال: نوامبر-09-2021