Hace unos días, el profesor de la Universidad de Washington, Aniruddh Vashisth, publicó un artículo en la revista autoritaria internacional Carbon, alegando que había desarrollado con éxito un nuevo tipo de material compuesto de fibra de carbono. A diferencia del CFRP tradicional, que no se puede reparar una vez dañados, los nuevos materiales se pueden reparar repetidamente.
Mientras mantiene las propiedades mecánicas de los materiales tradicionales, el nuevo CFRP agrega una nueva ventaja, es decir, se puede reparar repetidamente bajo la acción del calor. El calor puede reparar cualquier daño por fatiga del material, y también puede usarse para descomponer el material cuando necesita ser reciclado al final del ciclo de servicio. Dado que el CFRP tradicional no se puede reciclar, es importante desarrollar un nuevo material que se pueda reciclar o reparar utilizando energía térmica o calentamiento por radiofrecuencia.
El profesor Vashisth dijo que la fuente de calor puede retrasar indefinidamente el proceso de envejecimiento del nuevo CFRP. Estrictamente hablando, este material debe llamarse vitrímeros reforzados con fibra de carbono (VCFRP, vitrimers reforzados con fibra de carbono). El polímero de vidrio (vitrimers) es un nuevo tipo de material de polímero que combina las ventajas de los plásticos termoplásticos y termoestables inventados por el científico del científico francés Ludwik Leibler en 2011. El material de Vitrimers usa un mecanismo de intercambio dinámico, que puede realizar un intercambio de enlaces químicos en una manera dinámica cuando se puede calentar, y en el mismo tiempo que mantiene un tiempo cruzado, así que es un completo, así que puede ser un intercambio dinámico de la estructura dinámica. autocuración y reprocesada como polímeros termoplásticos.
Por el contrario, los materiales compuestos de fibra de carbono se conocen comúnmente son materiales compuestos de matriz de resina reforzada con fibra de carbono (CFRP), que se pueden dividir en dos tipos: termoSet o termoplástico de acuerdo con la estructura de resina diferente. Los materiales compuestos termoestables generalmente contienen resina epoxi, los enlaces químicos en los que pueden consolidar permanentemente el material en un solo cuerpo. Los compuestos termoplásticos contienen resinas termoplásticas relativamente suaves que pueden derretirse y reprocesarse, pero esto inevitablemente afectará la resistencia y la rigidez del material.
Los enlaces químicos en VCFRP se pueden conectar, desconectarse y reconectarse para obtener un "terreno medio" entre los materiales termoestables y termoplásticos. Los investigadores del proyecto creen que los vitrímeros pueden convertirse en un sustituto de las resinas termoestables y evitar la acumulación de compuestos termoestables en los vertederos. Los investigadores creen que VCFRP se convertirá en un cambio importante de los materiales tradicionales a los materiales dinámicos, y tendrá una serie de impactos en términos de costo, confiabilidad, seguridad y mantenimiento total del ciclo de vida.
En la actualidad, las cuchillas de la turbina eólica son una de las áreas donde el uso de CFRP es grande, y la recuperación de las cuchillas siempre ha sido un problema en este campo. Después del vencimiento del período de servicio, miles de cuchillas retiradas fueron descartadas en el vertedero en forma de vertedero, lo que causó un gran impacto en el medio ambiente.
Si VCFRP se puede usar para la fabricación de cuchillas, puede reciclarlo y reutilizarlo mediante calentamiento simple. Incluso si la cuchilla tratada no puede repararse y reutilizarse, al menos puede descomponerse por el calor. El nuevo material transforma el ciclo de vida lineal de los compuestos de termoSet en un ciclo de vida cíclico, que será un gran paso hacia el desarrollo sostenible.
Si VCFRP se puede usar para la fabricación de cuchillas, puede reciclarlo y reutilizarlo mediante calentamiento simple. Incluso si la cuchilla tratada no puede repararse y reutilizarse, al menos puede descomponerse por el calor. El nuevo material transforma el ciclo de vida lineal de los compuestos de termoSet en un ciclo de vida cíclico, que será un gran paso hacia el desarrollo sostenible.
Tiempo de publicación: Nov-09-2021
