Hace unos días, el profesor de la Universidad de Washington, Aniruddh Vashisth, publicó un artículo en la prestigiosa revista internacional Carbon, afirmando 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 dañado, los materiales nuevos se pueden reparar repetidamente.
Mientras mantiene las propiedades mecánicas de los materiales tradicionales, el nuevo CFRP agrega una nueva ventaja, es decir, puede repararse 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 debería llamarse Vitrímeros Reforzados con Fibra de Carbono (vCFRP, Vitrímeros Reforzados con Fibra de Carbono).El polímero de vidrio (Vitrimers) es un nuevo tipo de material polimérico que combina las ventajas de los plásticos termoplásticos y termoendurecibles inventado por el científico francés Profesor Ludwik Leibler en 2011. El material Vitrimers utiliza un mecanismo de intercambio de enlace dinámico, que puede realizar un intercambio de enlace químico reversible de manera dinámica. cuando se calienta, y al mismo tiempo mantiene una estructura reticulada en su conjunto, de modo que los polímeros termoendurecibles pueden autorrepararse y reprocesarse como polímeros termoplásticos.
Por el contrario, los comúnmente denominados materiales compuestos de fibra de carbono son materiales compuestos de matriz de resina reforzada con fibra de carbono (CFRP), que se pueden dividir en dos tipos: termoestables o termoplásticos según la estructura de resina diferente.Los materiales compuestos termoendurecibles generalmente contienen resina epoxi, cuyos enlaces químicos pueden consolidar permanentemente el material en un solo cuerpo.Los compuestos termoplásticos contienen resinas termoplásticas relativamente blandas que pueden fundirse y reprocesarse, pero esto inevitablemente afectará la resistencia y la rigidez del material.
Los enlaces químicos en vCFRP se pueden conectar, desconectar y volver a conectar para obtener un "término medio" entre los materiales termoestables y termoplásticos.Los investigadores del proyecto creen que los Vitrimers pueden convertirse en un sustituto de las resinas termoendurecibles y evitar la acumulación de compuestos termoendurecibles en los vertederos.Los investigadores creen que vCFRP se convertirá en un cambio importante de materiales tradicionales a materiales dinámicos y tendrá una serie de impactos en términos de costo de ciclo de vida completo, confiabilidad, seguridad y mantenimiento.
En la actualidad, las palas de aerogeneradores son una de las áreas donde el uso de CFRP es mayor, y la recuperación de palas siempre ha sido un problema en este campo.Después de la expiración del período de servicio, miles de palas retiradas fueron desechadas en el vertedero en forma de vertedero, lo que provocó un gran impacto en el medio ambiente.
Si se puede utilizar vCFRP para la fabricación de palas, se puede reciclar y reutilizar mediante un simple calentamiento.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 termoestables en un ciclo de vida cíclico, lo que supondrá un gran paso hacia el desarrollo sostenible.
Si se puede utilizar vCFRP para la fabricación de palas, se puede reciclar y reutilizar mediante un simple calentamiento.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 termoestables en un ciclo de vida cíclico, lo que supondrá un gran paso hacia el desarrollo sostenible.
Hora de publicación: 09-nov-2021