Alcuni giorni fa, il professor Aniruddh Vashisth dell'Università di Washington ha pubblicato un documento sull'International Arotative Journal Carbon, sostenendo di aver sviluppato con successo un nuovo tipo di materiale composito in fibra di carbonio. A differenza del CFRP tradizionale, che non può essere riparato una volta danneggiato, i nuovi materiali possono essere riparati ripetutamente.
Pur mantenendo le proprietà meccaniche dei materiali tradizionali, il nuovo CFRP aggiunge un nuovo vantaggio, ovvero può essere riparato ripetutamente sotto l'azione del calore. Il calore può riparare eventuali danni alla fatica del materiale e può anche essere utilizzato per decomporre il materiale quando deve essere riciclato alla fine del ciclo di servizio. Poiché il CFRP tradizionale non può essere riciclato, è importante sviluppare un nuovo materiale che può essere riciclato o riparato mediante energia termica o riscaldamento a radiofrequenza.
Il professor Vashisth ha affermato che la fonte di calore può ritardare indefinitamente il processo di invecchiamento del nuovo CFRP. A rigor di termini, questo materiale dovrebbe essere chiamato vitrime rinforzato in fibra di carbonio (VCFRP, vitrime armato in fibra di carbonio). 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 può essere autorigenerante e rielaborato come polimeri termoplastici.
Al contrario, i materiali compositi in fibra di carbonio sono comunemente indicati come materiali compositi a matrice di resina rinforzata in fibra di carbonio (CFRP), che possono essere divisi in due tipi: termoinset o termoplastico in base alla diversa struttura di resina. I materiali compositi di termosetting di solito contengono resina epossidica, i legami chimici in cui possono consolidare permanentemente il materiale in un solo corpo. I compositi termoplastici contengono resine termoplastiche relativamente morbide che possono essere fuse e ritrattate, ma ciò influenzerà inevitabilmente la resistenza e la rigidità del materiale.
I legami chimici in VCFRP possono essere collegati, disconnessi e ricollegati per ottenere una "terra di mezzo" tra termoset e materiali termoplastici. I ricercatori del progetto ritengono che i vitrimeri possano diventare un sostituto delle resine termosettiche ed evitare l'accumulo di compositi termosettici nelle discariche. I ricercatori ritengono che il VCFRP diventerà un grande passaggio dai materiali tradizionali ai materiali dinamici e avrà una serie di impatti in termini di costo completo del ciclo di vita, affidabilità, sicurezza e manutenzione.
Al momento, le pale delle turbine eoliche sono una delle aree in cui l'utilizzo del CFRP è grande e il recupero delle pale è sempre stato un problema in questo campo. Dopo la scadenza del periodo di servizio, migliaia di lame in pensione sono state scartate nella discarica sotto forma di discarica, il che ha causato un impatto enorme sull'ambiente.
Se VCFRP può essere utilizzato per la produzione di lama, può essere riciclato e riutilizzato da un semplice riscaldamento. Anche se la lama trattata non può essere riparata e riutilizzata, almeno può essere decomposta dal calore. Il nuovo materiale trasforma il ciclo di vita lineare dei compositi termoset in un ciclo di vita ciclico, che sarà un grande passo verso lo sviluppo sostenibile.
Se VCFRP può essere utilizzato per la produzione di lama, può essere riciclato e riutilizzato da un semplice riscaldamento. Anche se la lama trattata non può essere riparata e riutilizzata, almeno può essere decomposta dal calore. Il nuovo materiale trasforma il ciclo di vita lineare dei compositi termoset in un ciclo di vita ciclico, che sarà un grande passo verso lo sviluppo sostenibile.
Tempo post: nov-09-2021
