Před několika dny profesor University of Washington Aniruddh Vashisth vydal v Mezinárodním autoritativním časopise Carbon dokument, který tvrdil, že úspěšně vyvinul nový typ kompozitního materiálu z uhlíkových vláken. Na rozdíl od tradičního CFRP, který nelze po poškození opravit, lze nové materiály opakovaně opravit.
Při zachování mechanických vlastností tradičních materiálů nový CFRP přidává novou výhodu, tj. Lze jej opakovaně opravit pod působením tepla. Teplo může opravit jakékoli únavové poškození materiálu a lze jej také použít k rozložení materiálu, pokud je třeba jej recyklovat na konci servisního cyklu. Protože tradiční CFRP nelze recyklovat, je důležité vyvinout nový materiál, který lze recyklovat nebo opravit pomocí tepelné energie nebo vytápění rádiové frekvence.
Profesor Vashisth uvedl, že zdroj tepla může na neurčito zpozdit proces stárnutí nového CFRP. Přísně řečeno, tento materiál by se měl nazývat vitrimery vyztužené z uhlíkových vláken (VCFRP, vitrimery vyztužené z uhlíkových vláken). 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 a přepracované jako termoplastické polymery.
Naproti tomu běžně označovaný jako kompozitní materiály z uhlíkových vláken jsou kompozitní materiály z pryskyřice z uhlíkových vláken (CFRP), které lze rozdělit do dvou typů: termoset nebo termoplastická podle různé struktury pryskyřice. Kompozitní materiály termosetu obvykle obsahují epoxidovou pryskyřici, chemické vazby, ve kterých může materiál trvale konsolidovat do jednoho těla. Termoplastické kompozity obsahují relativně měkké termoplastické pryskyřice, které lze roztavit a přepracovat, ale to nevyhnutelně ovlivní sílu a tuhost materiálu.
Chemické vazby ve VCFRP mohou být připojeny, odpojeny a znovu připojeny, aby se získalo „střední půdu“ mezi termosetem a termoplastickými materiály. Výzkumníci projektu se domnívají, že vitrimery se mohou stát náhradou za termosetové pryskyřice a vyhnout se akumulaci termosetových kompozitů na skládkách. Vědci se domnívají, že VCFRP se stane hlavním posunem z tradičních materiálů k dynamickým materiálům a bude mít řadu dopadů, pokud jde o plné náklady na životní cyklus, spolehlivost, bezpečnost a údržbu.
V současné době jsou čepele větrné turbíny jednou z oblastí, kde je využití CFRP velké a zotavení čepelí bylo v této oblasti vždy problémem. Po uplynutí doby servisního období byly na skládce vyřazeny tisíce čepelí v důchodu ve formě skládky, což způsobilo obrovský dopad na životní prostředí.
Pokud lze VCFRP použít pro výrobu čepele, může být recyklován a znovu použitý jednoduchým vytápěním. I když ošetřená čepel nelze opravit a znovu použít, může být alespoň rozložena teplem. Nový materiál transformuje lineární životní cyklus termosetových kompozitů na cyklický životní cyklus, který bude velkým krokem k udržitelnému rozvoji.
Pokud lze VCFRP použít pro výrobu čepele, může být recyklován a znovu použitý jednoduchým vytápěním. I když ošetřená čepel nelze opravit a znovu použít, může být alespoň rozložena teplem. Nový materiál transformuje lineární životní cyklus termosetových kompozitů na cyklický životní cyklus, který bude velkým krokem k udržitelnému rozvoji.
Čas příspěvku: Nov-09-2021
