რამდენიმე დღის წინ, ვაშინგტონის უნივერსიტეტის პროფესორმა ანირუდჰ ვაშისტმა გამოაქვეყნა ნაშრომი საერთაშორისო ავტორიტეტულ ჟურნალში კარბონში, რომელშიც ნათქვამია, რომ მან წარმატებით შეიმუშავა ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიციური მასალა. განსხვავებით ტრადიციული CFRP- სგან, რომლის დაზიანებაც შეუძლებელია დაზიანების შემდეგ, ახალი მასალების განმეორებით გამოსწორება შესაძლებელია.
ტრადიციული მასალების მექანიკური თვისებების შენარჩუნებისას, ახალი CFRP დაამატებს ახალ უპირატესობას, ანუ ის შეიძლება განმეორებით შეკეთდეს სითბოს მოქმედების ქვეშ. სითბოს შეუძლია შეაკეთოს მასალის ნებისმიერი დაღლილობის დაზიანება და ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მასალის განადგურების მიზნით, როდესაც მისი გადამუშავება საჭიროა მომსახურების ციკლის ბოლოს. იმის გამო, რომ ტრადიციული CFRP არ შეიძლება გადამუშავდეს, მნიშვნელოვანია ახალი მასალის შემუშავება, რომლის გადამუშავება ან შეკეთება შესაძლებელია თერმული ენერგიის ან რადიო სიხშირის გათბობის გამოყენებით.
პროფესორმა ვაშისტმა თქვა, რომ სითბოს წყაროს შეუძლია განუსაზღვრელი ვადით შეაჩეროს ახალი CFRP- ის დაბერების პროცესი. მკაცრად რომ ვთქვათ, ამ მასალას უნდა ეწოდოს ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა ვიტრიმერები (VCFRP, ნახშირბადის ბოჭკოვანი გამაგრებული vitrimers). შუშის პოლიმერი (Vitrimers) არის პოლიმერული მასალის ახალი ტიპი, რომელიც აერთიანებს თერმოპლასტიკური და თერმოზეტული პლასტმასის უპირატესობებს, რომლებიც გამოიგონეს ფრანგი მეცნიერის პროფესორმა ლუდვიკ ლეიკერმა 2011 წელს. VitriMers მასალა იყენებს დინამიური ბონდის გაცვლის მექანიზმს, რომელსაც შეუძლია შეინარჩუნოს შექცევადი ბონდის დინამიური გზით და თვითგამორკვევა და რეპროდუქცია, როგორც თერმოპლასტიკური პოლიმერები.
ამის საპირისპიროდ, ჩვეულებრივ, ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიციური მასალები არის ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა ფისოვანი მატრიქსის კომპოზიციური მასალები (CFRP), რომელიც შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: თერმოსეტი ან თერმოპლასტიკური ფისოვანი სტრუქტურის მიხედვით. თერმოსეტური კომპოზიციური მასალები ჩვეულებრივ შეიცავს ეპოქსიდურ ფისს, ქიმიურ ობლიგაციებს, რომლებშიც შეიძლება მუდმივად გააერთიანონ მასალა ერთ სხეულში. თერმოპლასტიკური კომპოზიციები შეიცავს შედარებით რბილ თერმოპლასტიკური ფისებს, რომლებიც შეიძლება მდნარი და გადამუშავებული იყოს, მაგრამ ეს აუცილებლად იმოქმედებს მასალის სიძლიერეზე და სიმტკიცეზე.
VCFRP– ში ქიმიური ობლიგაციები შეიძლება დაუკავშირდეს, გათიშული და დააკავშიროთ თერმოსეტსა და თერმოპლასტიკური მასალებს შორის „შუა საფუძველს“. პროექტის მკვლევარებმა თვლიან, რომ Vitrimers შეიძლება გახდეს შემცვლელი თერმოსეტური ფისების შემცვლელი და თავიდან აიცილოს ნაგავსაყრელებში თერმოსეტური კომპოზიციების დაგროვება. მკვლევარებმა მიიჩნევენ, რომ VCFRP გახდება მნიშვნელოვანი ცვლა ტრადიციული მასალებიდან დინამიურ მასალებში და ექნება მთელი რიგი ზემოქმედების თვალსაზრისით, მთელი სასიცოცხლო ციკლის ღირებულების, საიმედოობის, უსაფრთხოებისა და შენარჩუნების თვალსაზრისით.
დღეისათვის, ქარის ტურბინის პირები ერთ - ერთი სფეროა, სადაც CFRP– ის გამოყენება დიდია, ხოლო პირების აღდგენა ყოველთვის იყო პრობლემა ამ სფეროში. სამსახურის პერიოდის ამოწურვის შემდეგ, ნაგავსაყრელში ათასობით გადამდგარი პირს ნაგავსაყრელის სახით ნაგავსაყრელის სახით ჩამოაგდეს, რამაც დიდი გავლენა მოახდინა გარემოზე.
თუ VCFRP შეიძლება გამოყენებულ იქნას დანა წარმოებისთვის, ის შეიძლება რეციკლირებული და გამოყენებული იქნას მარტივი გათბობით. მაშინაც კი, თუ დამუშავებული დანა ვერ გამოსწორდება და ხელახლა გამოიყენებს, ყოველ შემთხვევაში, მისი დაშლა შეიძლება სითბოსგან. ახალი მასალა თერმოსეტური კომპოზიციების ხაზოვან სასიცოცხლო ციკლს ციკლურ სასიცოცხლო ციკლად გარდაქმნის, რაც დიდი ნაბიჯი იქნება მდგრადი განვითარებისკენ.
თუ VCFRP შეიძლება გამოყენებულ იქნას დანა წარმოებისთვის, ის შეიძლება რეციკლირებული და გამოყენებული იქნას მარტივი გათბობით. მაშინაც კი, თუ დამუშავებული დანა ვერ გამოსწორდება და ხელახლა გამოიყენებს, ყოველ შემთხვევაში, მისი დაშლა შეიძლება სითბოსგან. ახალი მასალა თერმოსეტური კომპოზიციების ხაზოვან სასიცოცხლო ციკლს ციკლურ სასიცოცხლო ციკლად გარდაქმნის, რაც დიდი ნაბიჯი იქნება მდგრადი განვითარებისკენ.
პოსტის დრო: ნოემბერი -09-2021
