Birkaç gün önce, Washington Üniversitesi profesörü Aniruddh Vashisth, uluslararası yetkili dergi Carbon'da başarılı bir şekilde yeni bir karbon fiber kompozit malzeme türü geliştirdiğini iddia eden bir makale yayınladı.Bir kez hasar gördüğünde tamir edilemeyen geleneksel CFRP'nin aksine, yeni malzemeler tekrar tekrar tamir edilebilir.
Yeni CFRP, geleneksel malzemelerin mekanik özelliklerini korurken, ısı etkisi altında tekrar tekrar tamir edilebilmesi gibi yeni bir avantaj sağlar.Isı, malzemenin herhangi bir yorulma hasarını onarabilir ve hizmet döngüsünün sonunda geri dönüştürülmesi gerektiğinde malzemeyi ayrıştırmak için de kullanılabilir.Geleneksel CFRP geri dönüştürülemediğinden, termal enerji veya radyo frekanslı ısıtma kullanılarak geri dönüştürülebilen veya onarılabilen yeni bir malzeme geliştirmek önemlidir.
Profesör Vashisth, ısı kaynağının yeni CFRP'nin yaşlanma sürecini süresiz olarak geciktirebileceğini söyledi.Kesin olarak, bu malzemeye Karbon Fiber Takviyeli Vitrimerler (vCFRP, Karbon Fiber Takviyeli Vitrimerler) adı verilmelidir.Cam polimer (Vitrimerler), 2011 yılında Fransız bilim adamı Profesör Ludwik Leibler tarafından icat edilen termoplastik ve termoset plastiklerin avantajlarını birleştiren yeni bir polimer malzeme türüdür. Vitrimers malzemesi, dinamik bir şekilde tersinir kimyasal bağ değişimini gerçekleştirebilen dinamik bağ değişim mekanizmasını kullanır. ısıtıldığında ve aynı zamanda bir bütün olarak çapraz bağlı bir yapıyı koruduğundan, termoset polimerler kendi kendini onarabilir ve termoplastik polimerler gibi yeniden işlenebilir.
Buna karşılık, yaygın olarak karbon fiber kompozit malzemeler olarak adlandırılan karbon fiber takviyeli reçine matrisli kompozit malzemelerdir (CFRP), bunlar iki türe ayrılabilir: farklı reçine yapısına göre termoset veya termoplastik.Termoset kompozit malzemeler genellikle, malzemeyi tek bir gövdede kalıcı olarak birleştirebilen kimyasal bağlar olan epoksi reçine içerir.Termoplastik kompozitler, eritilebilen ve yeniden işlenebilen nispeten yumuşak termoplastik reçineler içerir, ancak bu kaçınılmaz olarak malzemenin mukavemetini ve sertliğini etkileyecektir.
VCFRP'deki kimyasal bağlar, termoset ve termoplastik malzemeler arasında bir "orta yol" elde etmek için bağlanabilir, ayrılabilir ve yeniden bağlanabilir.Proje araştırmacıları, Vitrimerlerin ısıyla sertleşen reçinelerin yerine geçebileceğine ve çöplüklerde ısıyla sertleşen kompozitlerin birikmesini önleyebileceğine inanıyor.Araştırmacılar, vCFRP'nin geleneksel malzemelerden dinamik malzemelere doğru büyük bir geçiş olacağına ve tam yaşam döngüsü maliyeti, güvenilirlik, güvenlik ve bakım açısından bir dizi etkiye sahip olacağına inanıyor.
Şu anda rüzgar türbini kanatları, CFRP kullanımının yoğun olduğu alanlardan biridir ve kanatların geri kazanımı bu alanda her zaman bir sorun olmuştur.Hizmet süresinin sona ermesinin ardından, binlerce emekli bıçak çöp sahasına çöp sahasına atıldı ve bu da çevre üzerinde büyük bir etkiye neden oldu.
Kanat imalatı için vCFRP kullanılabiliyorsa, basit ısıtma ile geri dönüştürülebilir ve yeniden kullanılabilir.İşlenmiş bıçak tamir edilemese ve tekrar kullanılamasa bile en azından ısı ile ayrıştırılabilir.Yeni malzeme, termoset kompozitlerin doğrusal yaşam döngüsünü döngüsel bir yaşam döngüsüne dönüştürüyor ve bu, sürdürülebilir kalkınmaya doğru büyük bir adım olacak.
Kanat imalatı için vCFRP kullanılabiliyorsa, basit ısıtma ile geri dönüştürülebilir ve yeniden kullanılabilir.İşlenmiş bıçak tamir edilemese ve tekrar kullanılamasa bile en azından ısı ile ayrıştırılabilir.Yeni malzeme, termoset kompozitlerin doğrusal yaşam döngüsünü döngüsel bir yaşam döngüsüne dönüştürüyor ve bu, sürdürülebilir kalkınmaya doğru büyük bir adım olacak.
Gönderim zamanı: Kasım-09-2021