Washingtoni ülikooli professor Aniruddh Vashisth avaldas mõne päeva eest rahvusvahelises autoriteetses ajakirjas Carbon artikli, milles väitis, et on edukalt välja töötanud uut tüüpi süsinikkiust komposiitmaterjali.Erinevalt traditsioonilisest CFRP-st, mida ei saa ühekordselt vigastada, saab uusi materjale korduvalt parandada.
Säilitades traditsiooniliste materjalide mehaanilised omadused, lisab uus CFRP uue eelise ehk seda saab kuumuse mõjul korduvalt parandada.Kuumus võib parandada materjali väsimuskahjustusi ja seda saab kasutada ka materjali lagundamiseks, kui see tuleb hooldustsükli lõpus taaskasutada.Kuna traditsioonilist CFRP-d ei saa ringlusse võtta, on oluline välja töötada uus materjal, mida saab ringlusse võtta või parandada soojusenergia või raadiosagedusliku kuumutamise abil.
Professor Vashisth ütles, et soojusallikas võib uue CFRP vananemisprotsessi lõputult edasi lükata.Rangelt võttes tuleks seda materjali nimetada süsinikkiuga tugevdatud vitrimeriteks (vCFRP, Carbon Fiber Reforced Vitrimers).Klaaspolümeer (Vitrimers) on uut tüüpi polümeermaterjal, mis ühendab endas termoplastiliste ja termoreaktiivsete plastide eelised, mille leiutas 2011. aastal prantsuse teadlane professor Ludwik Leibler. Vitrimeri materjalis kasutatakse dünaamilist sidemevahetusmehhanismi, mis suudab dünaamiliselt läbi viia pöörduva keemilise sideme vahetuse. kuumutamisel ja säilitavad samal ajal ristseotud struktuuri tervikuna, nii et termoreaktiivsed polümeerid võivad olla iseparanevad ja ümbertöödeldud nagu termoplastilised polümeerid.
Seevastu süsinikkiust komposiitmaterjalid on süsinikkiust tugevdatud vaigumaatrikskomposiitmaterjalid (CFRP), mida saab jagada kahte tüüpi: termoreaktiivsed või termoplastsed vastavalt erinevale vaigustruktuurile.Termoreaktiivsed komposiitmaterjalid sisaldavad tavaliselt epoksüvaiku, mille keemilised sidemed võivad materjali püsivalt üheks kehaks koondada.Termoplastsed komposiidid sisaldavad suhteliselt pehmeid termoplastseid vaiku, mida saab sulatada ja ümber töödelda, kuid see mõjutab paratamatult materjali tugevust ja jäikust.
VCFRP-s olevaid keemilisi sidemeid saab ühendada, lahti ühendada ja uuesti ühendada, et saada "keskmaa" termoreaktiivsete ja termoplastsete materjalide vahel.Projekti uurijad usuvad, et vitrimeerid võivad saada termoreaktiivsete vaikude asendajaks ja vältida termoreaktiivsete komposiitide kuhjumist prügilasse.Teadlased usuvad, et vCFRP-st saab suur nihe traditsioonilistelt materjalidelt dünaamiliste materjalide poole ning sellel on mitmeid mõjusid kogu elutsükli kuludele, töökindlusele, ohutusele ja hooldusele.
Praegu on tuuleturbiini labad üks valdkondi, kus CFRP-d kasutatakse laialdaselt, ja labade taastamine on selles valdkonnas alati probleemiks olnud.Pärast teenindusperioodi lõppu visati prügilasse prügilasse tuhandeid kasutuselt kõrvaldatud terasid, mis avaldasid tohutut mõju keskkonnale.
Kui vCFRP-d saab kasutada tera tootmiseks, saab selle ringlusse võtta ja uuesti kasutada lihtsa kuumutamise teel.Isegi kui töödeldud tera ei saa parandada ja uuesti kasutada, võib see vähemalt kuumuse toimel laguneda.Uus materjal muudab termoreaktiivsete komposiitide lineaarse elutsükli tsükliliseks elutsükliks, mis on suur samm säästva arengu suunas.
Kui vCFRP-d saab kasutada tera tootmiseks, saab selle ringlusse võtta ja uuesti kasutada lihtsa kuumutamise teel.Isegi kui töödeldud tera ei saa parandada ja uuesti kasutada, võib see vähemalt kuumuse toimel laguneda.Uus materjal muudab termoreaktiivsete komposiitide lineaarse elutsükli tsükliliseks elutsükliks, mis on suur samm säästva arengu suunas.
Postitusaeg: 09.11.2021